Przełączanie tranzystorów bipolarnych

AGH, WEAIiE

ELEMENTY ELEKTRONICZNE – LABORATORIUM

Nr ćwiczenia:

6

Temat:

Przełączanie tranzystorów bipolarnych

Ocena:

Data wykonania:

05.05.2010r.

Imię i nazwisko:

1. Paweł Zajdel

Opracowanie wyników.

Pomiary współczynników wzmocnienia prądowego βN i βI

Za pomocą oscyloskopu podłączonego do układu pomiarowego do badania parametrów impulsowych tranzystora bipolarnego zmierzono amplitudę zmian napięcia UCE dla kilku wartości prądu bazy oraz wartości rezystora RC =50Ω. Pomiary wykonano także dla pracy inwersyjnej tranzystora przy czym zmierzone wtedy napięcie było napięciem UEC.

Praca aktywna normalna.

IB1 [mA] IB2 [mA] RC [Ω] UCE [V] UB [V]

-10 5 50 6 2,25

-10 1 50 4 2,00

-1 1 50 4 1,50

-1 1 50 6 1,50

Praca inwersyjna

IB1 [mA] IB2 [mA] Rc [Ω] UEC [V] UB [V]

-0,5 0,5 50 2,88 1,30

-1 1 50 5,52 1,44

Współczynnik wzmocnienia prądowego obliczam ze wzoru:

β_N=I_C I_B

Prąd Ib był ustawiany za pomocą zworek na płycie pomiarowej, brakuje mi do policzenia prądu kolektora który na podstawie załączonego schematu mogę obliczyć.

U

=5,6−I

R

I

R

=5,6−U

I_C=5,6−U_CE R_C

Pomiar pierwszy i czwarty zostały pominięte ze względu na to że tranzystor wszedł w stan nasycenia, co mogłoby doprowadzić do złych wyników.

Maksymalny prąd kolektora jaki można uzyskać w danym układzie

wynosi:

I

= 5,6

R

=0,112[ A ]

Dla pracy w aktywnej normalnej mamy:

IB1

[mA]

IB2

[mA]

Rc [Ω]

UCE

[V]

UB

[V]

IB

[mA]

IC [A] βN

-10 5 50 6 2,25 15 nasycenie ---

-10 1 50 4 2,00 11 0,032 2,9

-1 1 50 4 1,50 2 0,032 16

-1 1 50 6 1,50 2 nasycenie ---

Średnia wartość współczynnika wzmocnienia prądowego wynosi: 9,5

Dzięki temu możemy obliczyć wzmocnienie prądowe między emiterem i kolektorem:

β= α

1−α → α= β 1+β β

=0,904

Dla pracy inwersyjnej mamy:

IB1 [mA] IB2 [mA] Rc [Ω] UEC [V] UB [V] IB [mA] IC [A] βI

-0,5 0,5 50 2,88 1,30 1 0,0544 54,5

-1 1 50 5,52 1,44 2 nasycenie ---

Pomiar drugi został przeze mnie pominięty ponieważ jak wynika z danych i co widać na oscylogramie tranzystor wszedł w stan nasycenia.

Wartość współczynnika wzmocnienia prądowego dla pracy inwersyjnej tranzystora wynosi 56,4.

Wzmocnienie prądowe między kolektorem a emiterem wynosi:

α

=0 ,982

Oscylogramy.

Dla pracy normalnej aktywnej:

Dla pracy inwersyjnej:

Wnioski:

Dla pracy aktywnej normalnej dwa pomiary spośród czterech nie spełniają wymagań zadania ponieważ wartości Rc i prądów bazy miały być tak dobrane aby tranzystor nie wchodził w stan nasycenia. Konstrukcja tranzystora bipolarnego (głownie jego małe rozmiary ) sprawiają że współczynnik wzmocnienia prądowego powinien być stały. Przeprowadzone pomiary pokazują że współczynnik ten zmienia się w dość szerokim zakresie w zależności od doprowadzonego prądu bazy.

Badany tranzystor ma lepsze wzmocnienie dla pracy inwersyjnej niż dla pracy aktywnej normalnej.

Tranzystor ten spełnia przy pracy inwersyjnej rolę bramki logicznej – negatora.