Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006 icon

Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006



НазваниеМетодические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006
страница1/3
Дата конвертации27.06.2012
Размер297.16 Kb.
ТипМетодические указания
  1   2   3


ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНЗИСТОРОВ






Методические указания

к лабораторным работам по курсу

«Электроника»


ПЕНЗА 2006
УДК 621.375



В лабораторных работах исследуются основные характеристики и параметры биполярного и полевого транзисторов, схемы включения транзисторов.

Описания работ составлены с ориентацией на фронтальное проведение работ, содержат краткие теоретические сведения, расчетные и экспериментальные задания, методику выполнения, контрольные вопросы, позволяющие студенту усвоить необходимый теоретический материал.

Методические указания подготовлены на кафедре “Радиотехника и радиоэлектронные системы” и предназначены для студентов специальности “Радиотехника”, изучающих курс “Электроника”.

Ил. 13, библиогр. 8 назв..


Рецензент:


^ Лабораторная работа №4

Исследование биполярного транзистора


Цель работы - ознакомление с основными параметрами и характеристиками биполярного транзистора.


Общие сведения


Транзистором называется преобразовательный полупроводниковый прибор с несколькими электрическими переходами, имеющий не менее трех выводов, пригодный для усиления мощности.

Транзисторы, при которых используется оба вида носителей зарядов (дырки и

электроны), называются биполярными.

Рассмотрим работу и свойства биполярного транзистора.

Биполярный транзистор состоит из двух электронно-дырочных переходов, выполненных на одном кристалле. В нем имеются три области: эмиттерная, базовая и коллекторная (рис. 1). Переход, который образуется на границе областей эмиттер-база, называется эмиттерным, а на границе база-коллектор – коллекторным. Проводимость базы может быть как электронной, так и дырочной; соответственно транзисторы бывают n-p-n- и p-n-p- типа (рис.1, а, б).




а б

Рис. 1


^ Принцип работы транзисторов обоих типов одинаков, различие лишь в том, что в p-n-p – транзисторе ток через базу переносится дырками, инжектированными из эмиттера, а в транзисторе типа n-p-n – электронами.

Основными режимами работы биполярного транзистора являются: активный режим, режим насыщения, инверсный режим и режим отсечки.
В активном режиме эмиттерный переход смещен в прямом, а коллекторный переход смещен в обратном направлении; в режиме насыщения оба перехода открыты. В инверсном режиме в прямом направлении включен коллекторный переход, а эмиттерный – в обратном; в режиме отсечки оба перехода заперты. Наиболее часто используемым является активный режим работы.

Для того, чтобы р-n-р конструкция работала как транзистор, необходимо, чтобы почти все инжектированные эмиттером дырки доходили до коллекторного перехода, т.е. ширина базы W должна быть значительно меньше диффузионной длины дырок W<
= Iк + Iб

Если бы в базе не было рекомбинации, то все инжектированные носители доходили бы до коллектора, и коллекторный ток был бы равен эмиттерному. Однако в базе имеет место рекомбинация основных и неосновных носителей, в результате чего в цепи базы возникает базовый ток.

^ Характеристики транзисторов определяют соотношения между токами, проходящими в цепях транзистора, и напряжениями на его электродах. Для транзистора за независимые переменные удобно принять входной ток и напряжение на выходном электроде, а за функции – выходной ток и напряжение на входном электроде. Таким образом, используются четыре семейства статических характеристик:

1) входные UВХ = f1(IВХ ), при UВЫХ = const;

2) передачи по току IВЫХ = f2(UВХ ), при UВЫХ = const;

3) выходные IВЫХ = f3(UВЫХ ), при IВХ = const;

4) с обратной связью по напряжению UВХ = f4(UВЫХ ), при IВЫХ = const.

Системы параметров транзистора. Величины, связывающие малые приращения токов и напряжений, называют дифференциальными параметрами транзистора. Дифференциальные параметры транзистора, определяемые при рассмотрении его как активного линейного четырехполюсника, характеризует связь между малыми изменениями токов в его цепях и напряжений на его электродах. Критерием малости изменений токов и напряжений является линейность связи между ними, следовательно, дифференциальные параметры не зависят от амплитуды переменных составляющих токов и напряжений. Поэтому, когда транзистор работает в линейном режиме, для расчетов удобнее пользоваться не характеристиками, а параметрами. Параметры широко применяются также для контроля качества транзисторов.

На практике используется три системы параметров: Y, Z, H. Система H- параметров называется смешанной или гибридной, так как ее параметры имеют различную размерность. Принимая за независимые переменные входной ток I1 и выходное напряжение U2, можно получить уравнения четырехполюсника в системе Н-параметров:



где

- входное сопротивление транзистора при коротком замыкании на

выходе для переменной составляющей тока;

– коэффициент обратной связи по напряжению при холостом ходе на входе для переменной составляющей тока;

– коэффициент передачи по току при коротком замыкании на выходе;

– выходная проводимость транзистора при холостом ходе на входе для переменной составляющей тока.

Величина параметров транзистора зависит от способа его включения, поэтому в обозначении параметров вводится третий индекс («Б», «Э», «К»), определяющий схему включения. Систему H – параметров используют на низких частотах (обозначают через строчную h), когда пренебрежимо малы емкостные составляющие токов. Необходимые для измерения Н-параметров режимы короткого замыкания и холостого хода для переменной составляющей тока могут быть осуществлены на низких частотах сравнительно просто. Поэтому в технических условиях и справочниках по транзисторам низкочастотные параметры приводятся в системе h.

^ Схема замещения транзистора. Во многих случаях свойства транзистора с достаточной для практических целей точностью могут быть отражены электрической моделью, состоящей из относительно небольшого числа элементов. Для того, чтобы электрическая модель транзистора соответствовала своему оригиналу, необходимо, чтобы уравнения, описывающие свойства транзистора, соответствовали экспериментально наблюдаемым зависимостям. Как правило, чем точнее модель аппроксимирует свойства транзистора, тем она оказывается

сложнее. Поэтому в зависимости от поставленной задачи стремятся принять такую модель транзистора, которая при требуемой точности является наиболее простой, т.е. содержит минимальное число элементов. На рис. 2 приведена Т-образная схема замещения транзистора. Параметры схемы замещения rэ и rк можно сопоставить с реальными сопротивлениями отдельных областей транзистора, рассматривая rэ как дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода, а rк как дифференциальное сопротивление коллекторного перехода.

Сопротивление rб равно сумме распределенного сопротивления базы rб’ и диффузионного сопротивления rб”:

rб = rб’ + rб”.

Диффузионное сопротивление обусловлено воздействием коллекторного напряжения на эмиттерный переход.



Рис. 2

Для диапазона высоких частот (ВЧ) необходимо учитывать время диффузионного распространения носителей в базе и значение емкостей переходов СЭБ, СКБ.

  1   2   3




Похожие:

Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006 iconМетодические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006
В лабораторных работах исследуются основные характеристики и параметры полупроводниковых диодов
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006 iconМетодические указания к лабораторным работам для студентов всех специальностей и всех форм обучения
Студенты разных специальностей выполняют различные лабораторные работы, включенные в настоящее издание
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006 iconМетодические указания к лабораторным работам для студентов всех форм обучения
К выполнению лабораторных работ допускаются студенты прошедшие инструктаж по технике безопасности. Прежде чем приступить к выполнению...
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006 iconМетодические указания и контрольные задания по курсу «Бухгалтерская финансовая отчетность» для студентов специальности 080109 «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»
Методические указания предназначены для студентов дневной и вечерней форм обучения
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006 iconМетодические указания для самостоятельной работы студентов по курсу
Методические указания для самостоятельной работы по курсу «Бухгалтерский финансовый учет» тема «Учет операций по налогообложению...
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006 iconМетодические указания по бухгалтерскому учету мпз методические указания по бухгалтерскому учету материально-производственных запасов (утв. Приказом Минфина России от 28 декабря 2001 г. N 119н)
Эти Методические указания для налоговых целей не применяются, торговые организации вправе использовать их для целей бухгалтерского...
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006 iconМетодические указания по подготовке курсовых работ Москва 2002 утверждено
Методические указания подготовлены для студентов, обучающихся по специальности 350 800 "Документоведение и документационное обеспечение...
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006 iconДокументы
1. /Вопросы к зачету по лабораторным работам.doc
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006 iconБиблиографический список
Элементы интерфейса, стандартные и прикладные программы ос windows: Методические указания к практическим занятиям по курсу «Информатика»/...
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Электроника» пенза 2006 iconС. В. Молчанов В. К. Волкова Н. А. Молчанова Методические указания
Методические указания предназначены для студентов всех форм обучения, изучающих курсы «Химия» («Общая химия»), «Органическая химия»...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов