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
Тапсырма
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.
Экспериментті орындау тәртібі
Сұлбаға сәйкес тізбекті түзіңіз (4.1.2а сурет).
Көз кернеуінің реттеуішімен IПР токтардың мәндерін кезекпен анықтау отытып, p-n ауысуында UБЭ 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 IПР(UПР) 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
IПР,
мА
|
Транзистор n-p-n
|
Транзистор p-n-p
|
UБЭ, В
|
UБК, В
|
UЭБ, В
|
UКБ, В
|
0
|
|
|
|
|
1
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
4
|
|
|
|
|
8
|
|
|
|
|
14
|
|
|
|
|
4.1.3 сурет
1 сұрақ: Екі типті транзисторлардың қос p-n ауысуларының ортақ қасиеттері қандай?
Жауап: ................................
2 сұрақ: Транзисторлардың екі типінде p-n ауысуларының айырмашылықтары қандай?
Жауап: ..............................
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. UЭБ кернеуінің оң бағытында эмиттерлік p-n ауысуы ашылады да, тесіктер элиттерден база саласына енеді. Олардың бір бөлігі UЭБ кернеу көзіне кетіп, басқа бөлігі коллекторға жетеді. Элиттерден коллекторға транзиттік ток туады. Ол UЭБ 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 UБЭ кернеуі қосылса, онда олар элиттерден пайда болады.
4.2.1 сурет
Элиттердің, коллектор мен базаның токтары өзара Кирхгофтың бірінші заңының теңдеуімен байланысты:
IК = IЭ – IБ.
Әдетте база тогы IК мен IЭ -ден едәуір кем, алайда IК -да IЭ –де оған қатты тәуелді. Коллектор тогының жетілуінің база тогының жетілуіне ара қатынасы ток бойынша күшейту коэффиценті деп аталады.
b = DIК ¤ DIБ.
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 IК(UЭK) 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 IК ток пен UKЭ 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 UKЭ, 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 IК(UKЭ) қисығының өзгеруін қадағалаңыз. База тогының бірнеше мәнінде (нольдік пен максималдықты қоса алғанда) осциллографтан 4.2.2. суретке IК(UKЭ) қисығын қайта салыңыз. Әр қисық үшін база тогы мен осьтері бойынша масштабтарды көрсетуді ұмытпаңыз. IК(UKЭ) қисықтар үйірінде әлдебір тұрақты UKЭ кернеуін таңдаңыз.(мысал, 5 В), 4.2.3. суретте осы UKЭ кернеу мәні үшін IК(IБ) тәуелділігін салыңыз. Есептер, осы суретте b(IБ)= DIК ¤ D кескіндемесін салыңыз. Осьтер бойынша шкалалар түсіріңіз.
4.2.2.сурет
4.2.3.сурет
Достарыңызбен бөлісу: |
