Параметры и характеристики транзисторов

1. При исследовании основных физических параметров транзистора на постоянном токе используется схема на рис. 1. Постоянный ток базы задается с помощью источника тока I_б. Напряжение на базе измеряется вольтметром. Токи коллектора и эмиттера транзистора измеряются миллиамперметрами. Напряжение на коллекторе задается с помощью источника постоянного напряжения U_к- Ток базы изменяется в пределах 1...200 мкА, а напряжение на коллекторе — от 5 В до 15В.

В схеме (рис. 1) используется транзистор типа n-p-n. Это вариант для группы 1. Группа 2 использует транзистор типа p-n-p. В последнем случае полярность источников (и измерительных приборов) в схеме рис. 1 необходимо изменить на обратную (исследования проводятся в активном режиме работы транзистора). Модель транзистора выбирается из библиотеки National (или из библиотеки 2N), причем номер варианта совпадает с порядковым номером транзистора в списке.

2. Изменяя ток базы (от 1мкА до 200 мкА), снять входные и выходные вольт-амперные характеристики транзистора, а также зависимости статических коэффициентов передачи тока базы b_ст и передачи тока эмиттера a_ст транзистора от тока коллектора (достаточно 4-5 отсчетов). Напряжение на коллекторе изменять от нуля до 10...15 В. Проверить уравнение взаимосвязи токов в транзисторе и соотношение, связывающее a_ст и b_ст между собой.

3. Для определения динамических параметров эквивалентной схемы транзистора используется схема, изображенная на рис. 2. В этой схеме базовый ток равен сумме токов от двух источников тока. Один источник задает постоянный ток базы i_Б, а другой — переменный, с действующим значением I_Б. Напряжение на коллекторе транзистора равно сумме постоянного е_к и переменного U_к напряжений. Включая в эту схему амперметры и вольтметры, легко измерить протекающие постоянные (режим DC приборов) и переменные (режим АС приборов) токи и напряжения. Отметим, что уровень переменного базового тока, протекающего в транзисторе, не должен превышать 10 микроампер (при этом U_Б £ 0,1 В), а уровень переменного напряжения на коллекторе не должен превышать 5 В. Только в этом случае характеристики транзистора линеаризируются.

5. Установить в схеме (рис. 2) следующий режим по постоянному току транзистора: постоянный ток базы i_Б =50 мкА, постоянное напряжение на коллекторе е_к= 10 В. Подавая на вход транзистора гармонический ток с малой амплитудой I_Б < 10 мкА и низкой частотой F=1 кГц, измерить входное переменное напряжение U_Б и выходной переменный ток I_к транзистора. При этом напряжение U_к уменьшить до нуля. Рассчитать входное сопротивление транзистора по переменному напряжению (сопротивление r_бэ = U_Б /I_Б) и крутизну транзистора (S = I_к / U_Б).

Для измерения выходного сопротивления транзистора (сопротив­ление гкэ = uk/ik) установить переменный ток /б равным нулю (или ис­ключить источник переменного тока из схемы). Увеличивая перемен­ное напряжение С/к на выходе до 5 В, измерить возникающий переменный ток /к. Рассчитать выходное сопротивление транзистора.

6. 5*. Изменяя режим по постоянному току, исследовать изменения параметров простейшей физической эквивалентной схемы транзисто­ра при уменьшении и увеличении постоянного тока коллектора.

7. 6*. Подавая высокочастотный сигнал, измерить паразитные вход­ные и выходные емкости транзистора.

8. 7*. Включить в схему на рис. 1 вместо биполярного транзистора полевой транзистор из библиотеки National. При этом во входной це­пи вместо источника тока требуется включить источник напряжения. Снять выходные вольт-амперные характеристики полевого транзисто­ра.

9. 8*. Включить в схему на рис. 2 вместо биполярного транзистора полевой транзистор из библиотеки National. При этом во входной це­пи вместо источников тока требуется включить два источника напря­жения по аналогии с выходной цепью. Измерить параметры эквива­лентной схемы полевого транзистора. Рабочую точку транзистора установить такой, чтобы ток стока был равен 5... 10 м А.