ОБЛАДНАННЯ. 1. Джерело постійного струму до 1 В - 1 шт.

1. Джерело постійного струму до 1 В - 1 шт.

2. Вольтметр постійного струму на 8 В - 1 шт.

3. Міліамперметр постійного струмина 10 мА - 1 шт.

4. Біполярний транзистор типу КТ 801А - 1 шт.

5. Джерело постійного струму до 10 В - 1 шт.

6. Вольтметр постійного струму на 15 В - 1 шт.

7. Міліамперметр постійного струму на 300 мА - 1 шт.

8. Комплект з'єднувальних проводів - 1шт.

Короткі теоретичні дані

Біполярний транзистор – напівпровідниковий прилад, який складається із трьох областей з черегуючими ти­пами електропро-

відності, який придатний для підсилення потужності.

У біполярних транзисторах струм визначається рухом носіїв за­рядів двох типів: електронів та дірок.

Біполярні транзистори прийнято підрозділяти на групи за діапазоном межових частот та максимальних по­тужностей, які розсіюються на колекторному переході та які визначають навантажувальну здатність транзистора: низькочастотні , середньочастотні , високочас­тотні , НВЧ , малої потужності , середньої потужності , великої потужності .

Для виготовлення транзисторів використовують германій, крем­ній, арсенід галію та інші напівпровідникові матеріали.

У біполярних транзисторів середній шар називають базою (Б); навантажувальний шар, який є джерелом носіїв зарядів (елек­тронів чи дірок) – емітером (Е), другий зовнішній шар – колек-

тором (К). Він приймає носії зарядів, які надходять від емітера.

В залежності від того, який електрод є загальним для вхід­ного та вихідного кола, розрізнюють три схеми включення біполярних транзисторів; із загальною базою (ЗБ), із загальним емітером (ЗЕ), із загаль­ним колектором (ЗК).

У схемі із ЗБ підсилюючий каскад має малий вхідний опір (одиниці ома) та великий вихідний опір (сотні ком). Низь-

кий вхідний опір каскаду є його значним недоліком, так як у багатокаскадних схемах цей опір виявляє шунтову дію на опір наванта­ження попереднього каскаду і різко знижує підсилення цього каскаду за напругою та потужністю. Схема а ЗБ застосовується при роботі на високоомне навантаження та за частотними і температурними властивостями значно краще схеми з ЗЕ.

У схемі із ЗЕ (рис. 15) підсилюючий каскад має вхідний опір у сотні ом, а вихідний - порядку десятків ом. Для цієї схеми . Малі значення струму бази і великі значення струму колектора обумовлює широке використання схеми із ЗЕ.

Коефіцієнт підсилення за напругою у схемі із ЗЕ показує, на скільки змінюється напруга між колектором та емітером при змі­ні напруги між базою і емітером та має приблизно таку ж величину, як і для схеми а ЗБ:

.

Коефіцієнт підсилення за струмом (коефіцієнт передачі струму бази) у схемі із ЗЕ показує, на скільки змінюється струм колектора при зміні струму бази :

.

Схема має значне підсилення як за напругою так і за струмом.

Підсилення за потужністю схеми із ЗЕ:

Дана схема широко використовується як основна для універ­сальних підсилювачів, для пристроїв кадрової та стрічкової розгортки телевізійних приймачів та інше.

У схемі із ЗК підсилюючий каскад має великий вхідний опір (десятки і сотні кілоом), а вихідний – малий (десятки і сотні ом). В цій схемі коефіцієнти підсилення дуже малі. Вона ви­користовується при роботі на низькоомне навантаження від високоомного датчика та для узгодження опорів між окремими каскадами підсилювачів.

Вхідні (базові) характеристики біполярного транзистора у схемі із ЗЕ - залежність між струмами бази і напругами між базою - емітером у вхідному колі при постійних напругах між колектором та емітером:

Вихідні (колекторні) характе­ристики біполярного транзистора у схемі з ЗЕ - залеж­ність між струмами колектора від напруг між колектором та емі­тером при постійних струмах бази.

Позначення літерно-цифрового коду транзисторів аналогічні напівпровідниковим діодам, крім слідуючих:

другий елемент позначення - літерний - визначає клас приладу:

транзистори біполярні – Т; транзистори польові – П; п'ятий елемент

позначення - літери російського алфавіту від А до Я - визначає ділення технологічного типу на параметричні гру­пи, наприклад, за зворотними напругами, коефіцієнту передачі струму та ін.

Наприклад, позначенні досліджуваного транзистора типу КТ 801 А відповідає паспортним даним (параметрам): кремнієвий (К), біполярний (Т), великої потужності (максимальна потужність, яка роз­сіюється на колекторному переході, ), середньо - частотний, призначений для улаштувань кадрової і стрічкової розгортки телевізійних приймачів (8), розробка (01), із зворотнім струмом колектора 10 мА при , зворотнім струмом емітера 2 мА при 2, 5В, з коефіцієнтом передачі струму , з максимальним струмом колектора та з

n-p-n типом переходу.

Послідовність проведення роботи

1. Вивчіть будову, принцип дії, основні властивості та області застосування біполярних транзисторів.

2. Встановіть на блоці живлення перемикачі у положення „0...6, 3 В”, „0...30 В” і „-”

3. Зберіть схему дослідження біполярного транзистора із ЗЕ (рис. 15), підключіть її до затискачів блока живлення та пред’явіть викладачу для перевірки.

4. Змінюючи напругу від 0 до 1 В через 0, 1В виміряйте та запишіть у табл. 10 струми 0 та 6 В.

Рис. 15. Схема дослідження біполярного транзистора із загаль­ним емітером

Таблиця 10

Параметри вхідних характеристик біполярного транзистора

Задано			0, 1	0, 2	0, 3	0, 4	0, 5	0, 6	0, 7	0, 8	0.8	1.0
Вимі­ряно

Таблиця 11

Параметри вихідних характеристик біполярного транзистора

Задано

б

Виміряно

5. Міняючи напругу від 0 до 10 В через 1 В виміряйте та запишіть у табл. 11 струми І_К при І_Б = 2 мА та І_Б = 4 мА.

6. На рис. 16 і 17. по крапкам побудуйте вхідні та вихідні ха-

0, 9

0, 8

0, 7

0, 6

0, 5

0, 4

0, 3

0, 2

0, 1

0 0, 1 0, 2 0, 3 0, 4 0, 5 0, 6 0, 7 0, 8 0, 9 1, 0

Рис. 16. Вхідні характеристики біполярного транзистора

при - - - - - - - - та

при ---------------

характеристики біполярного транзистора.

7. Визначте коефіцієнти підсилення досліджуваного біпо-

лярного транзистора за напругою, струмом та потужністю:

; ;

К_РЗЕ = К_UЗЕ · К_ІЗЕ.

8. Проведіть аналіз вхідних і вихідних характеристик біпо­лярного транзистора, запишіть у робочий зошит висновки та реко­мендації.

9. Усно дайте повні відповіді на контрольні запитання.

І_К, мА

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Рис. 17. Вихідні характеристики біполярного транзистора:

при І_Б = 1 мА ----------

при І_Б = 2 мА ----------

Зміст звіту

1. Номер, назва та мета лабораторної роботи.

2. Схема дослідження (рис. 15).

3. Таблиці 10 і 11.

4. Вхідні та вихідні характеристики біполярного транзистора(рис. 16 і 17).

5. Коефіцієнти підсилення біполярного транзистора за напру­гою, струмом та потужністю.! 6. Висновки та рекомендації.

Контрольні запитання

1. Поясніть устрій, принцип дії та особливості і назвіть об­ласті застосування біполярних транзисторів?

2. На які групи поділяються транзистори?

3. Які три схеми включення біполярних транзисторів розрізнюють в залежності від того, який електрод є загальним для вхідних та вихідних кіл?

4. Що таке вхідні та вихідні характеристики біполярних тран­зисторів?

5. Які бувають коефіцієнти підсилення?

Бібліографічний список

[З. С. 213...216; 6. С. 232...239; 7. С. 28...343].