Lucrarea Nr. 5 Tranzistorul bipolar Caracteristici statice

Σχετικά έγγραφα
Lucrarea Nr. 7 Tranzistorul bipolar Caracteristici statice Determinarea unor parametri de interes

5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

(N) joncţiunea BC. polarizată invers I E = I C + I B. Figura 5.13 Prezentarea funcţionării tranzistorului NPN

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

1.7. AMPLIFICATOARE DE PUTERE ÎN CLASA A ŞI AB


V O. = v I v stabilizator


4.2. CONEXIUNILE TRANZISTORULUI BIPOLAR CONEXIUNEA EMITOR COMUN CONEXIUNEA BAZĂ COMUNĂ CONEXIUNEA COLECTOR COMUN

Lucrarea Nr. 5 Circuite simple cu diode (Aplicaţii)

Tranzistoare bipolare cu joncţiuni

Stabilizator cu diodă Zener

Problema a II - a (10 puncte) Diferite circuite electrice

Polarizarea tranzistoarelor bipolare

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent

Curs 2 DIODE. CIRCUITE DR

Exemple de probleme rezolvate pentru cursurile DEEA Tranzistoare bipolare cu joncţiuni

Tranzistoare bipolare şi cu efect de câmp

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36].

CIRCUITE LOGICE CU TB

TRANZISTORUL BIPOLAR. La modul cel mai simplu, tranzistorul bipor poate fi privit ca semiconductoare legate în serie.

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

Fig. 1 A L. (1) U unde: - I S este curentul invers de saturaţie al joncţiunii 'p-n';

Lucrarea Nr. 11 Amplificatoare de nivel mare

Lucrarea 7. Polarizarea tranzistorului bipolar

Capitolul 4 Amplificatoare elementare

Lucrarea nr. 5 STABILIZATOARE DE TENSIUNE. 1. Scopurile lucrării: 2. Consideraţii teoretice. 2.1 Stabilizatorul derivaţie

i R i Z D 1 Fig. 1 T 1 Fig. 2

Capitolul 3 3. TRANZITORUL BIPOLAR CU JONCŢIUNI Principiul de funcţionare al tranzistorului bipolar cu joncţiuni

4. Măsurarea tensiunilor şi a curenţilor electrici. Voltmetre electronice analogice

TRANZISTORUL BIPOLAR ÎN REGIM CONTINUU

L2. REGIMUL DINAMIC AL TRANZISTORULUI BIPOLAR

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

MARCAREA REZISTOARELOR

L1. DIODE SEMICONDUCTOARE

Capitolul 4 4. TRANZISTORUL CU EFECT DE CÂMP

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,

Dispozitive electronice de putere

Ovidiu Gabriel Avădănei, Florin Mihai Tufescu,

Electronică anul II PROBLEME

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

a. Caracteristicile mecanice a motorului de c.c. cu excitaţie independentă (sau derivaţie)

REDRESOARE MONOFAZATE CU FILTRU CAPACITIV

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

AMPLIFICATOR CU TRANZISTOR BIPOLAR ÎN CONEXIUNE CU EMITORUL COMUN

2.3. Tranzistorul bipolar

Dioda Zener şi stabilizatoare de tensiune continuă

Lucrarea 9. Analiza în regim variabil de semnal mic a unui circuit de amplificare cu tranzistor bipolar

FENOMENE TRANZITORII Circuite RC şi RLC în regim nestaţionar

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

VII.2. PROBLEME REZOLVATE

5.4. MULTIPLEXOARE A 0 A 1 A 2

DIODA SEMICONDUCTOARE

2.1 Amplificatorul de semnal mic cu cuplaj RC

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

Aparate de măsurat. Măsurări electronice Rezumatul cursului 2. MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 1

3 TRANZISTORUL BIPOLAR


Analiza funcționării și proiectarea unui stabilizator de tensiune continuă realizat cu o diodă Zener

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

a. 11 % b. 12 % c. 13 % d. 14 %

Lucrarea Nr. 10 Stabilizatoare de tensiune

Figura 1. Caracteristica de funcţionare a modelului liniar pe porţiuni al diodei semiconductoare..

I C I E E B C V CB V EB NAB N DE. b x LUCRAREA NR. 6 TRANZISTORUL BIPOLAR. 1. Structură şi procese fizice în TB convenţional

DIODA SEMICONDUCTOARE

L.2. Verificarea metrologică a aparatelor de măsurare analogice

Integrala nedefinită (primitive)

Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

LUCRAREA NR. 1 STUDIUL SURSELOR DE CURENT

L3. TRANZISTORUL CU EFECT DE CÂMP TEC-J

DIODA STABILIZATOARE CU STRĂPUNGERE

V.7. Condiţii necesare de optimalitate cazul funcţiilor diferenţiabile

Lucrarea Nr. 4. Caracteristica statică i D =f(v D ) a diodei Polarizare directă - Polarizare inversă

2.1 Sfera. (EGS) ecuaţie care poartă denumirea de ecuaţia generală asferei. (EGS) reprezintă osferă cu centrul în punctul. 2 + p 2

CAPITOLUL 6. TRANZISTOARE UNIPOLARE 6.1. TRANZISTOARE UNIPOLARE - GENERALITĂŢI

Sisteme diferenţiale liniare de ordinul 1

CAPITOLUL 3. STABILIZATOARE DE TENSIUNE

Curs 14 Funcţii implicite. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"

Fig Dependenţa curentului de fugă de temperatură. I 0 este curentul de fugă la θ = 25 C [30].

POARTA LOGICĂ TTL. 1. Circuitele logice din familia TTL au ca schemă de bază poarta ȘI-NU cu două intrări reprezentată în figura 4.1.

5. FUNCŢII IMPLICITE. EXTREME CONDIŢIONATE.

Curs 4 Serii de numere reale

Circuite cu tranzistoare. 1. Inversorul CMOS

LUCRARE DE LABORATOR 1

1.3. Fenomene secundare în funcţionarea tranzistorului bipolar cu joncţiuni

COLEGIUL NATIONAL CONSTANTIN CARABELLA TARGOVISTE. CONCURSUL JUDETEAN DE MATEMATICA CEZAR IVANESCU Editia a VI-a 26 februarie 2005.

7. AMPLIFICATOARE DE SEMNAL CU TRANZISTOARE

Lucrarea Nr. 3 Tranzistorul bipolar în regim de comutaţie. Aplicaţii.

COMUTAREA TRANZISTORULUI BIPOLAR

SIGURANŢE CILINDRICE

Elemente de circuit rezistive. Uniporţi şi diporţi rezistivi. Caracteristici de intrare şi de transfer.

IV. CUADRIPOLI SI FILTRE ELECTRICE CAP. 13. CUADRIPOLI ELECTRICI

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

Laborator 11. Mulţimi Julia. Temă

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

Circuite electrice in regim permanent

7. RETELE ELECTRICE TRIFAZATE 7.1. RETELE ELECTRICE TRIFAZATE IN REGIM PERMANENT SINUSOIDAL

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 4. Măsurarea parametrilor mărimilor electrice

Electronică STUDIUL FENOMENULUI DE REDRESARE FILTRE ELECTRICE DE NETEZIRE

Transcript:

Lucrarea Nr. 5 Tranzistorul bipolar Caracteristici statice A.Scopul lucrării - Determinarea experimentală a plajei mărimilor eletrice de la terminale în care T real este activ (amplifică)precum şi a unor caracteristici de interes;.scurt breviar teoretic Structura T constă din trei regiuni semiconductoare de conductivitate alternantă, între care se formează doua joncţiuni. Structura prezintă urmatoarele particularităţi: - regiunea din mijloc, numită bază (), are grosimea mult mai mică decât lungimea de difuzie şi este slab dopată; - regiunile extreme, numite emitor (E) şi colector (C) au conductibilitate de tip opus faţa de bază; - regiunea de emitor este puternic dopată, astfel ca joncţiunea determinată de regiunile de E si, numita joncţiune emitoare (JE), este unilaterală - cele două joncţiuni sunt plane; Structura, simbolul de circuit precum şi convenţiile de semne pentru mărimile electrice caracteristice unui T npn sunt indicate în Figura 1: Figura 1 Săgeata de pe emitor indică sensul joncţiunii emitoare, respectiv sensul real al curentului prin emitor şi, prin aceasta, tipul tranzistorului. În funcţionarea reală a T - regim activ normal (RAN): - JE este polarizată direct (V E >0 la npn şi V E <0 la pnp), fiind echivalentă cu o sursă de tensiune de valoare V do (tensiune de deschidere) în serie cu o rezistenţă R ; - JC este polarizată invers (V C <0 la npn şi V C >0 la pnp), fiind echivalentă cu un circuit deschis; 1

Datorită polarizării directe JE este în conducţie şi, fiind unilaterală, curentul prin ea este dominat de fluxul de purtatori majoritari caraceristici emitorului injectaţi în bază. aza fiind foarte subţire, cea mai mare parte a fluxului de purtatori mai sus amintiţi ajunge prin difuzie la JC unde câmpul existent în regiunea de barieră trece electronii în regiunea de colector, determinând un curent important prin JC deşi aceasta este polarizată invers. Comanda curentului printr-o joncţiune invers polarizată(jc) de către curentul direct al unei joncţiuni plasate în vecinatate (JE) se numeşte efect de tranzistor. Testarea T cu Ohmetrul La un T în stare de funcţionare rezistenţa între terminalele C şi E este foarte mare în ambele sensuri de conectare ale Ω-metrului. Între terminalele -C şi -E comportamentul este tipic de joncţiune pn: rezistenţa foarte mare într-un sens şi rezistenţa mică în celălalt. Dacă terminalele se cunosc se poate face direct verificarea tranzistorului. Dacă terminalele nu se cunosc, mai întâi trebuie identificate prin încercări două terminale între care rezistenţa este mare în ambele sensuri de conectare a Ω-metrului. Acestea vor fi emitorul si colectrorul iar al treilea va fi baza. Se verifică apoi joncţiunile şi, după sensul tensiunii aplicate pe bază când rezistenţa este mică la ambele joncţiuni, se stabileşte tipul trazistorului (npn sau pnp). A se avea în vedere faptul că sensul tensiunii la bornele Ω- metrului este invers faţa de inscriptionarea de pe aparat. Dacă nu se gasesc două terminale între care rezistenţa să fie foarte mare în ambele sensuri tranzistorul prezintă scurtcircuit C-E. Dacă rezistenţa între toate perechile de terminale este foarte mare în ambele sensuri, joncţiunile tranzistorului sunt întrerupte. Pentru a determina care este C şi care E, se va folosi faptul că factorul de câştig în curent în RAN (β F ) este mult mai mare decât cel în RAI (β R ). Pentru un T npn, Figura 1, sunt importante legăturile: (1) i = f ( ve ) VCE = ct - caracteristica statică de intrare; (2) i C = f ( ve ) VCE = ct - caracteristica statică de transfer; (3) i C = f ( vce ) I = ct - caracteristica statică de ieşire; În relaţiile de mai sus mărimile V CE, I (constante pentru o caracteristică) sunt parametrice. Modificarea valorilor acestora determină familii de caracteristice de acelaşi tip şi în acelaşi plan (xoy). 2

1. Caracteristici statice de intrare Întrucât curentul de bază depinde de v E după relaţia: ve VT (4) i = I S ( e 1), în plaja tensiunilor de interes (în care T amplifică) cursa (4) arată ca în Figura 2, pentru tensiuni V CE >1V. Din (4) nu rezultă o dependenţa a curentului i de tensiunea v CE. Figura 2 Fenomenul ce apare este unul de ordinul II (şi care nu este modelat de relaţia (4)) şi determină o dependenţa slabă (insesizabilă) a curentului de bază de polarizarea inversă a joncţiunii colectoare. 2. Caracteristici statice de transfer Şi curentul de colector depinde exponenţial de tensiunea de intrare v E, ve VT (5) i C = I CS ( e 1) Conform relaţiei (5) graficul i C =f(v E ) este de fapt cel din Figura 2 la o altă scară: Figura 3 3

Ca şi în Figura 2, se pune în evidenţă influenţa tensiunii v CE. În cazul curentului i C, dependenţa acestuia de parametrul v CE este sesizabilă şi în majoritatea aplicaţiilor nu poate fi neglijată. 3. Caracteristici statice de ieşire i C =f(v CE ) Sunt foarte importante deoarece permit determinarea dependenţei parametrului beta (amplificarea în curent în conexiunea EC) de poziţia punctului static de funcţionare Q(V CE ;I C ) în planul i C Ov CE. În Figura 4 sunt reprezentate familii de caracteristici de ieşire. Curentul parametric de bază, care are o valoare tipică I, este modificat prin trepte de valoare constantă în ambele sensuri. Figura 4 În figura de mai sus caracteristicile punctate (paralele cu axa Ov CE ) sunt cele ale unui tranzistor aproximat ideal. NOTA: Dacă T ar fi ideal descris de ecuaţiile (1), (2) şi (3) s-ar obţine: 1. Familii de caractersitici de intrare şi de transfer perfect suprapuse; 2. Familii de caracteristici de ieşire perfect paralele cu axa absciselor; C.Modul de lucru Se realizează montajul din Figura 5: 4

Figura 5 Observaţii: 1. Tensiunea V CE =V CC este măsurată direct de catre voltmetrul numeric al sursei de tensiune continuă. 2. Trebuie asigurat 0<V CC <5V şi I C <20mA pentru a nu se depăşi puterea maximă pe care poate să o disipe capsula tranzistorului. 3. Tensiunea V E se masoară cu un voltmetru cu R IV >1MΩ. 4. Curentul I rezultă indirect aplicând K II pe ochiul de intrare. C1. Caracteristici statice de intrare i =f(v E ) VCE=ct Se completează, după măsurători, tabelul T 1. Tabelul T 1 pentru V CE =2V V E [V] 0.3 0.4 0.5 0.52 0.54 0.56 0.58 0.60 0.62 0.64 I C [ua] <20mA I [ua] Tensiunea V E se fixează reglând V. Se repetă aceleaşi măsurători pentru alte valori ale V CC =V CE (3V, 4V, 5V), completându-se câte un table de tipul T1 pentru fiecare caz. Se reprezintă grafic 3 caracteristici de intrare şi 3 de transfer (2 grafice la scară liniară, cu câte trei curse fiecare). C2. Caracteristici statice de ieşire i C =f(v CE ) I=ct 1. Se fixează V CC =V CE =5V şi V =0. În această situaţie ma-ul trebuie să indice curent nul. 2. Se creşte V până când curentul de colector ajunge la 20mA. Se calculează I M I M =I maxim =I (I C =20mA) şi pasul I = (se vor trasa 8 caracteristici 8 i C =f(v CE ) I=ct ). 3. Se calculează valorile parametrului I pentru fiecare caracteristică (I 1, I 8 ). 5

4. Pentru fiecare valoare I de mai sus se calculează tensiunea sursei V necesară, aplicând KII pe ochiul de intrare. 5. Pentru fiecare valoare V setată se modifică 0<V CE (=V CC) <5V şi se completează un tabel de forma T 2. Tabelul T2 V CE [V] 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.6 1 2 3 4 5 I C [ua] Vor rezulta 8 tabele ce vor fi reprezentate în acelaşi plan. În lucrarea următoare se vor determina de pe aceste caracteristici parametrii T testat. 6