Зертханалық жұмыс №4: Биполярлы транзисторды зерттеу және синусоидалы тізбектегі кернеулер резонансы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

4 зертханалық жұмыс №4. Биполярлық транзисторды зерттеу

Мақсаты:

1. Тұрақты ток бойынша күшейту коэффициентінің коллектор тогынан тәуелділігін талдау.

2. Биполярлық транзистордың жұмысын кесу режимінде зерттеу.

3. Транзистордың кіріс және шығыс сипаттамаларын алу.

4. Айнымалы ток бойынша беру коэффициентін анықтау.

5. Транзистордың динамикалық кіріс кедергісін зерттеу.

4. 1 теориядан қысқаша мәліметтер

Биполярлы транзистор - екі өзара әрекет ететін түзеткіш p - n-өтпелері және үш тұжырымдары бар жартылай өткізгіш аспап, оның күштік қасиеттері зарядтың негізгі емес тасығыштарының инжекциясы мен экстракциясы құбылыстарына негізделген. Биполярлы транзисторда заряд тасығыштардың екі түрі - электрондар мен тесіктер (осыдан атауы - биполярлы) қолданылады. Транзистордың ауысуы үш облыстан құралған.

Биполярлық транзисторды ЭҚ - мен қосқан кезде база тізбегі кіріс болып табылады, ал коллектор тізбегі - шығыс болып табылады. 2. 6 - сурет. а-тивті режимде транзисторды қосу сұлбасы 4. 1-суретте көрсетілген.

Оэ бар транзистордағы физикалық процестер транзисторды ОБ қосқан кезде ұқсас. Эмиттер тізбегінде Uбэ кернеуінің әсерінен Іэ тогы өтеді. Базада бұл ток тармақталады. Оның негізгі бөлігі коллекторға, коллектор тогының басқарылатын құраушысын бере отырып, екінші бөлігі - рекомбинация базасының тогын анықтай отырып, база тізбегіне жүреді. Қарама-ток рекомбинации базасында өтетін кері ток коллектор Ікбо.

4. 1 сурет-транзисторды ЭҚ-мен белсенді режимде қосу схемасы

Іб = const кезінде i = f (Uкэ) сипаттамалар тобы Оэ транзистордың шығу статикалық сипаттамалары болып табылады

Бұл сипаттамалардың түрі әр түрлі режимдерде транзистор жұмысының ерекшеліктерін көрсетеді (4. 2 сурет) .

Iк Pmax

Белсенді режимде және қанықтыру режимінде эмитенттік өткел тікелей бағытта кіреді. Базаның тізбегіндегі кернеудің әсерінен Іб тогы өтеді. Есебінен кернеуі Uбэ кезде нөлдік кернеу коллектор екі p-n- транзистордың өту ауысатын тура бағытта. Транзистор қанығу режимінде жұмыс істейді және коллектор арқылы инжекция тогы өтеді, коллекторлық токтың бағытына қарама - қарсы бағыты белсенді режимде. Базада негізгі емес заряд тасығыштар жиналады.

4. 3 эксперимент нәтижелері

Эксперимент 1 . Тұрақты ток бойынша транзистордың берілу коэффициентін анықтау.

4. 1-кесте

Еb (В)

I _Б (мА)

U _КЭ (В)

I _К (мА)

βDC

Еb (В):

2. 68

IБ(мА): 14, 72

UКЭ(В): 10

IК(мА): 457, 4

βDC:

Еb (В):

5. 00

IБ(мА): 35, 71

UКЭ(В): 10

IК(мА): 730, 7

βDC:

Еb (В):

5. 70

IБ(мА): 42, 15

UКЭ(В): 10

IК(мА): 796, 7

βDC:

Эксперимент 2 . Коллектордың кері тогын өлшеу.

Тоқтың кері тогы Іко=9, 072А

Транзистор базасының тогы Іб=89, 81А

Кернеу коллектор-эмитер Uкэ=9, 007

Эксперимент 3. Транзистордың шығу сипаттамасын ОЭ-мен сызбада алу.

Кесте 4. 2-шығу сипаттамаларына арналған деректер

Е _К (В)

Еb (В)

ЕК(В):

I _Б (мкА)

0. 1

0. 5

1

5

10

20

1. 66

ЕК(В): 9. 431

0. 783

1. 604

1. 612

1. 673

1. 749

1. 901

2. 68

ЕК(В): 19. 23

1. 656

3. 453

3. 469

3. 753

4. 069

3. 68

ЕК(В): 29. 32

2. 479

5. 209

5. 233

5. 422

5. 657

6. 129

4. 68

ЕК(В): 39. 02

3. 269

6. 903

6. 964

7. 182

7. 493

8. 115

5. 7

ЕК(В): 49. 38

4. 042

8. 568

8. 606

8. 914

9. 299

10. 07

Эксперимент 4. ОЭ схемасында транзистордың кіріс сипаттамасын алу.

4. 3 кесте-транзистордың кіріс сипаттамасына арналған деректер

Еb (В)

I _Б (мкА)

U _БЭ (мВ)

I _К (мА)

Еb (В):

1. 66

IБ(мкА):

UБЭ(мВ):

IК(мА):

Еb (В):

2. 68

IБ(мкА):

UБЭ(мВ):

IК(мА):

Еb (В):

3. 68

IБ(мкА):

UБЭ(мВ):

IК(мА):

Еb (В):

4. 68

IБ(мкА):

UБЭ(мВ):

IК(мА):

Еb (В):

5. 7

IБ(мкА):

UБЭ(мВ):

IК(мА):

№4 Зертханалық жұмыс

СИНУСОИДАЛЫ ТОКТЫҢ ТАРМАҚТАЛМАҒАН ТІЗБЕГІН ЗЕРТТЕУ. КЕРНЕУЛЕР РЕЗОНАНСЫ

Жұмыстың мақсаты: Тізбектей жалғанған резистивті, индуктивті орауыш пен сыйымдылықты элементтерден тұратын синусоидалы ток тізбегін зерттеу. Тәжірибеден алынған мәліметтер бойынша ток пен кернеудің векторлық диаграммасын тұрғызып (сызып) үйрену. Қарастырылған тізбекте кернеулерді резонанстық күйге келтіру және резонанстық құбылыстарды талдау.

4. 1 ҚЫСҚАША ІЛІМИ МАҒЛҰМАТТАР

Электр тізбегінде индуктивті орауыш пен сыйымдылық тізбектей жалғанған кезде (1-сурет) кернеу резонансы пайда болады, егер кернеу мен токтың фазалық бұрыштары тең болса.

1-сурет

Осы тізбекке Кирхгофтың екінші заңын қолданып теңдеу құрып, тізбектің толық кедергісін есептеуге болады:

, (1)

мұнда , ал , яғни

(2)

Реактивтік элементтердің кедергілері және өлшемдерінің ара қатынасының тәуелділігі үш түрлі жағдайда болуы мүмкін:

Equation. 3, демекEquation. 3 . Осы режимге 2а-суреттегі векторлық диаграмма сәйкес келеді.
, - кернеулер резонансы (2б-сурет) .
Equation. 3, демекEquation. 3 . Бұл жағдайда векторлық диаграмма 2с-суретте көрсетілген.

Кернеулер резонансы кезінде (1) және тізбектің толық кедергісі (1) , ал ток пен кернеудің ығысу бұрышы (2) .

2-сурет

Резонанстық жиілік кезінде , ал реактивтік кедергілері .

Бұл кедергі тізбектің сипаттамалық немесе толқындық кедергісі деп аталады.

Кернеулер резонансы кезінде тізбектегі ток күрт өседі: , егер

Индуктивтілік және сыйымдылық элементтерінің кернеуі сәйкесінше өседі, яғни кернеудің шамасы қорек көзінен бірнеше есе артып кетуіне мүмкіндігі бар (мына шарт бойынша ) . Кернеудің күшеюінің коэффициенті реактивті элементтерде контурдың сапалығына тең « »: