MĚŘENÍ VA CHARAKTERISTIK BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU

Transkript

1 Vypracoval: Petr Vavroš (vav0040) Datum Měření: Laboratorní úloha č. 5 MĚŘENÍ VA HARAKTERISTIK IPOLÁRNÍHO TRANZISTORU ZADÁNÍ: I. Změřte výstupní charakteristiky I f(u E ) pro I konst. bipolárního tranzistoru 546. Na modulu TRANZISTOR IPOLAR zasuneme do zdířek E patici s bipolárním tranzistorem 546, na odporové dekádě R nastavíme hodnotu R 250 kω. Velikostí výstupního napětí U regulovatelného zdroje ZDR 1 postupně nastavíme proud báze tranzistoru I 20; 40; 60; 80 µa (údaj µa-metru A1). Pro každou nastavenou hodnotu I změříme výstupní charakteristiku I f(u E ), na regulovatelném zdroji ZDR 2 postupně nastavujeme napětí U E 0,3; 0,5; 1; 2; 4; 6; 8; 10 V (údaj V-metru V1) a odečítáme proud kolektoru I (údaj ma-metru A2). ěhem měření charakteristiky udržujeme konstantní proud báze I. Z naměřených hodnot sestrojíme graf soustavy výstupních charakteristik I f(u E ), I konst. II. Změřte vstupní charakteristiky I f(u ) pro U E konst. bipolárního tranzistoru 546. Na odporové dekádě R nastavíme hodnotu R 250 kω, na regulovatelném zdroji ZDR 2 nastavíme napětí U E 5 V (údaj V-metru na zdroji ZDR2).Velikostí výstupního napětí U regulovatelného zdroje ZDR 1 postupně nastavujeme proud báze tranzistoru I 10; 20; 30; 40; 60; 70; 80; 90; 100 µa (údaj µa-metru A1) a odečítáme velikost napětí U (údaj V-metru V1). Z naměřených hodnot sestrojíme graf vstupní charakteristiky I f(u ), U E 5 V. III. Změřte převodní charakteristiky I f(i ) pro U E konst. a I f(u ) pro U E konst. bipolárního tranzistoru 546. Na odporové dekádě R nastavíme hodnotu R 500 kω, na regulovatelném zdroji ZDR 2 nastavíme napětí U E 5 V (údaj V-metru na zdroji ZDR2).Velikostí výstupního napětí U regulovatelného zdroje ZDR 1 postupně nastavujeme proud kolektoru tranzistoru I 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 ma (údaj ma-metru A2) a odečítáme velikost proudu báze I (údaj µa-metru A1) a napětí U (údaj V-metru V1). Při nastavování proudu I si můžeme pomáhat změnou nastavení odporové dekády R. Z naměřených hodnot sestrojíme grafy převodních charakteristik I f(i ) pro U E 5 V, I f(u ) pro U E 5 V. IV. Určete hodnoty dynamických parametrů h 11e, h 21e, h 22e a y 11e, y 21e, y 22e zjednodušených modelů bipolárního tranzistoru pro pracovní bod P [I P 4 ma, U EP 5 V]. K určení numerických hodnot dynamických parametrů modelů bipolárního tranzistoru použijeme jejich definici a změřené VA charakteristiky tranzistoru:

2 h 21e y 21e h 11e h 22e y 11e E, U E konst.( E 0), U E konst.( E 0), U E konst.( E 0), U konst.( 0), U E konst.( E 0), y 11e 1 h 11e y 22e E, U konst.( 0), y 22e h 22e SHÉMATA ZAPOJENÍ: I.) II.)

3 III.) POUŽITÉ MĚŘÍÍ PŘÍSTROJE: ZDR1 regulovatelný zdroj ss napětí U ZDR2 regulovatelný zdroj ss napětí U E T1 - modul TRANZISTOR IPOLAR s tranzistorem 546 R odporová dekáda R DEADE 2 A1 multimetr M3900 A2 multimetr M3900 V1 multimetr M3900 VYPRAOVÁNÍ: I. TAULKY NAMĚŘENÝH HODNOT I20µA UE[V] I[mA] 0,3 1,4 0,5 2,22 1 2,24 2 2,27 4 2,29 6 2,31 8 2, ,37 I40µA UE[V] I[mA] 0,3 1,71 0,5 3,16 1 5,01 2 5,08 4 5,14 6 5,24 8 5, ,38 I60µA UE[V] I[mA] 0,3 1,84 0,5 3,35 1 6,5 2 7,96 4 8,09 6 8,25 8 8, ,53 I80µA UE[V] I[mA] 0,3 1,91 0,5 3,45 1 6, , , , , ,68

4 II. TAULKA NAMĚŘENÝH HODNOT I[µA] U[V] 10 0, , , , , , , , ,74 vstupní charakteristika I f(u) pro UE konst. I[µA] ,62 0,64 0,66 0,68 0,7 0,72 0,74 0,76 U[V]

5 III. TAULKA NAMĚŘENÝH HODNOT I[mA] I[µA] U[V] 1 10,2 0, ,9 0, ,1 0, ,1 0, ,8 0, ,6 0,7 7 52,2 0,7 8 58,9 0, ,5 0, ,2 0,72 převodní charakteristika I f(i) pro UE konst. I[mA] I[µA] převodní charakteristika I f(u) pro UE konst. I[mA] ,64 0,65 0,66 0,67 0,68 0,69 0,7 0,71 0,72 0,73 U[V]

6 IV. VYPOČTENÉ HODNOTY 5*10 4*10 1*10 h 21e 149, ,8*10 32,1*10 6,7*10 y 21e h 11e h 22e y 11e y 22e 6 *10 5*10 0,7 0,69 0,71 0,69 1*10 0,01 3 0,1 0, *10 40*10 20 *10 5,24*10 5,14 *10 0,1*10 E E h e *10, y 22e h 22e 0,05* ,05*10 ZHODNOENÍ MĚŘENÍ: Z výstupních charakteristik I f(u E ) je vidět, že se zvětšujícím se proudem báze I je se zvyšuje kolektorový proud I, to vše při stejném napětí mezi kolektorem a emitorem U E. Z vstupní charakteristiky I f(u ) vidět že při konstantním napětí U E (5V) je proudu I závislý na napětí U. Zlom v charakteristice je způsoben malou přesností měření, tím pádem jsou pro dva proudy naměřeny stejná napětí(kdyby bylo napětí U měřeno na více desetinných míst tento zlom by se v charakteristice nevyskytl). Z převodní charakteristiky I f(i ) je vidět že je téměř lineární(s rostoucím I téměř lineárně roste I ). Z převodní charakteristiky I f(u ) je vidět že s rostoucím U narůstají hodnoty I. V charakteristice se vyskytují zlomy, přesnějším měřením by z charakteristiky byly zlomy odstraněny. U měření převodních charakteristik jsme museli zmenšit hodnotu bázového odporu R na hodnotu 400kΩ, protože omezoval proud bází a tím znemožnil větší otevření tranzistoru.