TRANZISTORUL BIPOLAR. CARACTERISTICI GENERALE

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "TRANZISTORUL BIPOLAR. CARACTERISTICI GENERALE"

Σάββας Κορομηλάς
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 LURARA NR. 5 TRANZSTORUL POLAR. ARATRST GNRAL OTV: 1. Să fmilirizeze experimenttorul cu relţiile trnzistor-diodă; 2. Să investigheze crcteristicile directe şi inverse le joncţiunilor ză-emitor şi ză-colector; 3. Să determine relţiile de curenţi pentru conexiunile emitor comun, colector comun şi ză comună. MATRAL NSAR: Sursă de limentre: reglilă 8 16 V; chipmente: voltmetru (electronic), mpermetru 0 50, 0 5 ; Dispozitive: trnzistor 108; omponente: rezistenţe: 3 kω, - 2 uc., 120 kω, potenţiometre: 50 kω,. NFORMAŢ PRGĂTTOAR Un trnzistor este un dispozitiv cu trei regiuni, ş cum se prezintă în fig. 1 Joncţiune ză-emitor formeză o diodă, ir joncţiune ză-colector o ltă diodă. Fiecre din ceste joncţiuni pot funcţion c diode şi fiecre re propri s crcteristică. Dopre diferită joncţiunii ză-colector dă diodei formte de cestă joncţiune o tensiune de străpungere inversă mult mi mre decât ce diodei zăemitor. Amândouă străpungerile sunt forte rupte, ş cum se rtă în fig. 3 pentru joncţiune ză-emitor. N P N Fig. 1 Structur de regiuni trnzistorului npn () şi structur de diode () Două diode conectte în opoziţie nu formeză un trnzistor. urenţii prin trnzistor circulă ş cum se indică în fig. 1,. Joncţiune ză-emitor este polriztă în mod norml în sens direct, cu un curent de ză mic. Joncţiune ză-colector este în mod norml polriztă invers, cu un curent mre, dtorită mplificării controlte 1

2 curentului de colector de către curentul de ză. u cât curentul de ză este mi mre, cu tât şi curentul de colector este mi mre, între numite limite. ontrolul unui curent mre de către un curent mic se consideră fi un câştig în curent. Întrucât trnzistorul re 3 terminle, oricre din ceste pote fi considert fi un terminl comun tât pentru intrre cât şi pentru ieşire de curent. Din cest motiv sunt trei moduri de măsurre câştigului în curent şi stfel trei câştiguri în curent. el mi des se foloseşte câştigul în curent în configurţi emitor comun, prezenttă în fig. 5. Întrucât câştigul se referă l curentul direct, într-un circuit emitor comun, cest se prezintă de regulă c un prmteru hirid h F, unde F provine de l "forwrd" (direct), ir de l "emitter (emitor). Folosire literelor mri indică fptul că este vor de câştigul în curent continuu. Prmetrul h F este o comprţie între curentul de colector şi curentul de ză ce îl controleză. h F = (1) Vlore lui h F se modifică funcţie de mărime curentului de colector şi este de regulă în domeniul 20 l 200. âştigul direct în curent pentru configurţi colector comun este desemnt de prmetrul h F şi este o comprţie între curentul de emitor şi curentul de ză ce îl controleză. ircuitul pentru determinre vlorii prmetrului h F este prezentt în fig.6. Întrucât curentul de emitor depăşeşte curentul de colector cu o cntitte eglă cu curentul de ză, vlore lui h F este totdeun mi mre cu 1 decât vlore lui h F : = 1 h (2) h F = F el mi puţin uzul din cele trei câştiguri în curent este câştigul în conexiune ză comună h F. Vlore câştigului este mi mică decât 1, cest întrucât curentul de ieşire este curentul de colector, ir curentul de intrre este curentul de emitor, ce este egl cu sum curentului de colector cu cel de ză: h F = = < 1 (3) De nott că l stilire relţiei de curent s- folosit o schemă cu două surse, c în fig. 7. Acest este metod trdiţionlă de măsurre; totuşi, dtorită fctorilor de erore le prtelor, se foloseşte schem din fig. 8. urentul de emitor se v determin prin dunre curentului de ză l vlore măsurtă curentului de colector. ircuitul este în cest cz mult simplifict. PARTA XPRMNTALĂ rcteristicile de diodă le joncţiunilor trnzistorului 1. Se studiză cu tenţie circuitul din fig. 2. Se conecteză elementele schemei c în fig. 8. 2

3 V V Fig. 2 ircuite pentru determinre crcteristicilor diecte () şi inverse () le diodei formtă de joncţiune ză-emitor [] V [] -0,1 0,2 0,4 0,6 0,8-0,2-0,3 Fig. 3 rcteritici directă şi inversă pentru joncţiune ză-emitor V V Fig. 4 ircuite pentru determinre crcteristicilor diecte () şi inverse () le diodei formtă de joncţiune ză-colector 2. Se regleză potenţiometrul de l vlore mximă rezistenţei şi se conecteză limentre. Se regleză cu grijă rezistenţă potenţiometrului până când se înregistreză o vlore de curent de circ 0,2. Se înregistreză vlore tensiunii ză-emitor în Telul Se repetă punctul 2 pentru fiecre curent indict în Telul Se deconecteză surs de limentre şi se relizeză montjul indict în fig. 2. Atenţie l scările de măsurre şi polritte prtelor! Se fixeză potenţiometrul l vlore mximă rezistenţei. 5. Se limenteză montjul şi se reduce rezistenţ, urmărind indicţiile voltmetrului şi micrompermetrului. Nu treuie să se oserve nici un curent până l tingere străpungerii. Atenţie! Nu se v depăşi vlore de 50 curentului, întrucât se pote distruge trnzistorul. Nu lăsţi să circule curent decât câtev secunde. Se înregistreză dtele în Telul 1. Se oţine o crcteristică c în fig Se repetă ceeşi procedură pentru măsurre crcteristicilor directă şi inversă joncţiunii ză-colector urmărind schem din fig. 4. Tensiune inversă de 3

4 străpungere pentru cestă joncţiune este mult mi mre (în jur de 40 V). Se înregistreză dtele în Telul 1. Telul 1. rcteristici directe şi inverse le joncţiunilor trnzistorului F DRT NVRS F, 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 2,0 5,0 R, V V Întreări um pot fi comprte crcteristicile directe şi inverse le celor două joncţiuni Sunt cele două cure le crcteristicilor directe identice? um se pote compr străpungere inversă cu diod Zener? fectul de trnzistor şi câştigul de curent 1. Se studiză circuitele din fig. 5. l fig. 8. Se vor măsur numiţi curenţi şi se vor fce comprţii pentru diferite configurţii de circuit. 2. Se conecteză elementele de circuit c în fig. 5, vând grijă de respectre polrităţii de conectre prtelor de măsurre. Se fixeză potenţiometrul de l vlore mximă. Se conecteză surs de limentre fixtă l 8, 9 su 10 V. R G R G 8 10V 8 10V V Fig. 5 Polrizre trnzistorului () şi circuitul echivlent cu schem circulţiei de curent () 3. Se regleză potenţiometrul de limitre curentului de ză pentru permite suficient curent de ză cre să sigure un curent de colector de 1. Se înregistreză mele vlori în Telul Se repetă punctul 3 pentru = 3 şi 4. Se înregistreză dtele şi se clculeză h F pentru fiecre curent de colector. 4

5 Telul 2 [] 1,0 2,0 3,0 h F 5. Se studiză circuitul din fig. 6. De nott că cestă schemă este semănătore cu ce din fig. 5, cu deoseire că l msă este conectt colectorul şi milimpermetrul este în circuitul de emitor. Se fc conexiunile necesre şi se reduce potenţiometrul l vlore mximă. 6. Se regleză potenţiometrul pentru oţine un curent de emitor de 1. Se citesc curentul de ză şi de emitor şi se înregistreză vlorile în Telul 3 şi se clculeză h F pentru fiecre curent. Telul3 [] 1,0 2,0 3,0 h F R G 8 10V Fig. 6 Polrizre trnzistorului pentru circuitul colector comun 7. Se oservă prin studiu tent fptul că circuitele din fig. 7 şi 8 sunt în esenţă celeşi. În prim schemă limentre este plictă de l două surse, în timp ce într- dou limentre este oţinută prin cţiune unui divizor de tensiune. Se fc conexiunile c în fig. 8, verificând polritte prtelor şi se regleză potenţiometrul de 50 kω l vlore mximă. Fig. 7 onexiune ză comună () şi schem de circulţie curenţilor () 5

6 3 kω 50 kω 8 10 V Fig. 8 onfigurţi ză comună, cu divizor de tensiune, folosită pentru determinre câştigului în curent h F 8. Se limenteză montjul şi se regleză potenţiometrul pentru oţine 1 curent de colector. Se noteză mărime curentului de ză şi celui de colector în Telul 4. Se dună curentul de ză cu cel de colector pentru oţine curentul de emitor şi se completeză Telul Se repetă punctul 8 pentru curenţii de colector de 2 şi 3. Se clculeză vlorile pentru h F cu curteţe permisă de dtele măsurte. Telul 4 [] 1,0 2,0 3,0 h F Întreări Se modifică vlorile câştigului l modificre schemelor? ste oservilă diferenţ între h F şi h F? xplicţi de ce nu s-u măsurt tât curentul de colector cât şi cel de emitor l montjul ză comună. MONTAJUL XPRMNTAL În fig. 9 se prezintă schem electrică montjului experimentl folosit în lortor pentru determinre prmetrilor trnzistorului. Desenre dispozitivelor şi componentelor respectă întocmi topologi montjului relizt prctic, pentru fcilit identificre uşoră părţilor componente. ircuitul este relizt pe clj imprimt. u jutorul cerculeţelor s-u prezentt ornele de conectre l echipmentele externe. L prte se indică polritte de conectre pentru polrizre directă joncţiunilor (voltmetru) şi pentru funcţionre trnzistorului în regiune ctivă (mpermetru). Se oservă întroducere în serie unor rezistenţe cu potenţiometrele de reglre mărimilor. Acest lucru fost necesr pentru protejre trnzistorului în situţi (ccidentlă) de scurtcircuitre totlă potenţiometrelor. În cest cz curenţii r creşte peste prgurile de distrugere le trnzistorului. Modul de conectre montjului rezultă în legătură cu figurile de l prte experimentlă. 6

7 POLARZAR RUT AZĂ direct V V 50 KΩ 120 kω invers V V 3 KΩ Fig. 9 Montjul experimentl În fig. 10 se prezintă schem de clre montjului experimentl. Prte conductore (cupru) de pe fţ plctă circuitului este reprezenttă prin zone colorte în gri. u jutorul simolului se identifică ornele de conectre le prtelor de măsurre şi le sursei de limentre. L ceste orne legăturile se relizeză cu fire prevăzute cu conectore specile. Vedere este dinspre prte cu piese (plnttă). m-mpermetru voltmetru 50 kω DRT V 120 kω NVRS V 3 kω m-mpermetru voltmetru SURSĂ m(µ)-mpermetru Fig. 10 Montjul experimentl - schem de clre 7

Σχετικά έγγραφα

FILTRE ACTIVE CU AMPLIFICATOARE OPERAŢIONALE

LUCRAREA NR. 7 FILTRE ACTIVE CU AMPLIFICATOARE OPERAŢIONALE Scopul lucrării: Studiul filtrelor ctive relizte cu mplifictore operţionle prin ridicre crcteristicilor lor de frecvenţă.. Filtrele ctive Filtrele