Нұсқаулар «Микроэлектроника»

4. Биполярлы транзисторлар.

4.1. Биполярлы транзисторлардыңқабаттары мен түзеткіш әрекеттерін сынау

4.1.1. Жалпы мәліметтер.

Транзистор (4.1.1 сурет) – шала өткізгішті триод, онда жіңішке р- өткізгіш қабаты екі n- өткізгіш қабаттардың арасында (n-p-n транзистор) немесе n- өткізгіш қабат екі р- өткізгіш қабаттардың арасында (p-n-p транзистор) орналастырылған.

Орта қабат (база) пен екі шеткі қабаттар (элиттер мен коллектор) арасындағы p-n ауысулар ауысулар түзеткіш қасиетке ие, оны кез келген түзеткіш диод жағдайында зерттеуге болады.

4.1.1 сурет

4.1.2. Эксперименталдық бөлім

Тура бағытта p-n – р типті және p-n-p типті транзисторлардың элиттерлік және коллекторлық n-p ауысулардың вольтамперлік сипаттамасын алыңыз. Осы p-n ауысулары арқылы кері бағытта токтардың мейлінше аз екеніне көз жеткізіңіз.

• 
  Сұлбаға сәйкес тізбекті түзіңіз (4.1.2а сурет).
  
• 
  Көз кернеуінің реттеуішімен I_ПР токтардың мәндерін кезекпен анықтау отытып, p-n ауысуында U_БЭ кернеуінің тиісті мәндерін өлшеніз, оларды 4.1.1 кестесіне түсіріңіз.
  
• 
  Алдымен 4.1.2б, одан соң 4.1.2в мен 4.1.2г суреттерінен тиісінше сұлбаны өзгертіп, барлық өлшемдерді қайталаңыз.
  

4.1.2 сурет

• 
  4.1.3 суретінде әр жағдай үшін I_ПР(U_ПР) кескіндемесін салып, барлық p-n ауысуларының вольтамперлік сипаттамаларының сәйкесетініне көз жеткізіңіз.
  
• 
  Көздің керіс кернеуін нөльге теңестіріңіз, ұйығын алмастырыңыз (қысқыш «+» - тен «—» - ке) да, 5 В – қа дейін (одан аспауға тиіс) ұлғайта отырып, p-n ауысуында токтың нөльге тең болып қалатынына көз жеткізіңіз (1 μА – дан аспайды).
  
• 
  Қорек көзінің кері ұйығында 4.1.2 суреттегі сұлбаға сәйкес қалған p-n ауысуларымен де осылай жасаңыз.
  

Таблица 4.1.1

4.2. Транзисторда токты бөлу және база тогының басқару тиімділігі

4.2.1. Жалпы мәліметтер

p-n-p типті транзисторда (4.2.1 сурет) ток эмиттерден база арқылы коллекторға база үшін негізгі емес заряд тасушылар – тесіктермен барады. U_ЭБ кернеуінің оң бағытында эмиттерлік p-n ауысуы ашылады да, тесіктер элиттерден база саласына енеді. Олардың бір бөлігі U_ЭБ кернеу көзіне кетіп, басқа бөлігі коллекторға жетеді. Элиттерден коллекторға транзиттік ток туады. Ол U_ЭБ мен база тогының ұлғаюымен күрт өседі.

n-p-n типті транзисторда (4.2.1б сурет ) база арқылы транзитті ток ол үшін негізгі емес заряд тасушылар – электрондармен жеткізіледі. Элиттерлік p-n ауысуына ұйығы 4.2.1б суретте көрсетілген U_БЭ кернеуі қосылса, онда олар элиттерден пайда болады.

4.2.1 сурет
Элиттердің, коллектор мен базаның токтары өзара Кирхгофтың бірінші заңының теңдеуімен байланысты:

I_К = I_Э – I_Б.

Әдетте база тогы I_К мен I_Э -ден едәуір кем, алайда I_К -да I_Э –де оған қатты тәуелді. Коллектор тогының жетілуінің база тогының жетілуіне ара қатынасы ток бойынша күшейту коэффиценті деп аталады.

b = DI_К ¤ DI_Б.
Оның мәні бірнеше ондықтан бірнеше жүздікке дейін болуы мүмкін. Сондықтан базаның салыстырмалы аз тогының көмегімен коллектордың (және эмиттердің) үлкен тогынреттеуге болады.

4.2.2. Эксперименталдық бөлім

Тапсырма
Осциллографтың көмегімен n-p-n тразистор үшін база тогының I_К(U_ЭK) вольтамперлік сипаттамасына әсерін зерттеу.для транзистора с помощью.
Экспериментті орындау тәртібі

• 
  Сұлбаға сәйкес тізбе түзіңіз (4.2.2.сурет).бұл тізбеде синусоидалы кернеу кеөзі ретінде үш фазалық генератордың желілік кернеуі пайдаланылады, ал диод транзисторда кері кернеуді болдырмас үшін қосылады. А1 және V0 аспаптары – виртуалды осцилогровқа I_К ток пен U_KЭ кернеуін алып шығатын коннектор кірістері. Миллиамперметрмен базаның тогы өлшенеді, ол мультиметр, сол сияқты виртуалды аспап сияқты болады.
  

4.2.2.сурет

• 
  А1, V0 виртуалды аспаптары мен виртуалды осциллографты іске қосыңыз. Осциллографты XY режиміне қойыңыз. Y кірісі ретінде коллектор тогын, яғни А1 -ді (умолчанию бойынша бұл 3 арна) тандаңыз. Х кірісі ретінде U_KЭ, яғни V0 (по умолчанию –бойынша 1 арна) таңдаңыз.
  
• 
  Тұрақты реттегіш нольге қойыңыз да, осциллографтың 1 батырмасы мен кернеу бойынша масштабты тіркеңіс. Одан сон тұрақты кернеу реттегішін максимумға қойыңыз да, осциллографтың 3 батырмасымен ток масштабың тіркеңіз. Енді база тогын реттегенде осциллограф осі бойынша масштабтар автоматты түрде өзгермейді.
  
• 
  База тогын нольден максималды мәнге дейің және кері реттеп, осциллографта I_К(U_KЭ) қисығының өзгеруін қадағалаңыз. База тогының бірнеше мәнінде (нольдік пен максималдықты қоса алғанда) осциллографтан 4.2.2. суретке I_К(U_KЭ) қисығын қайта салыңыз. Әр қисық үшін база тогы мен осьтері бойынша масштабтарды көрсетуді ұмытпаңыз. I_К(U_KЭ) қисықтар үйірінде әлдебір тұрақты U_KЭ кернеуін таңдаңыз.(мысал, 5 В), 4.2.3. суретте осы U_KЭ кернеу мәні үшін I_К(I_Б) тәуелділігін салыңыз. Есептер, осы суретте b(I_Б)= DI_К ¤ D кескіндемесін салыңыз. Осьтер бойынша шкалалар түсіріңіз.
  

4.2.2.сурет

4.2.3.сурет

жүктеу/скачать 1.57 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: