Описание исследуемого устройства

Для исследования статических вольтамперных характеристик биполярных и полевых транзисторов в схеме с общим эмиттером (общим стоком) используется схема, изображенная в правой части лабораторного макета (рис. 1,).

 

Результаты работы

Полученные данные измерения для биполярных транзисторв занесены в таблицы 3,1, 3,2, 3,3 – для VT1 и в таблицы 3,4, 3,5, 3,6 – для VT2,

 

Таблица 3,1

I_Б=50мкА

IК, мА	0,6	1,2	1,5	1,6	1,65	1,75	1,9	1,9	1,9	1,9
UК, В	0,06	0,33	4,5	5,8	7,4	8,8	10,4	10,7	10,8	10,9

 

Таблица 3,2

I_Б=100мкА

IК, мА	0,5	1,2	2,5	2,8	3,2	3,7	3,75	3,8
UК, В	0,04	0,068	0,165	1,4	3,8	6,4	9,2	9,8		10,1

Таблица 3,3

I_Б=150мкА

IК, мА	0,6	1,3	2,6	3,3	4,6	5,2	6,3	6,4	6,4	6,4
UК, В	0,012	0,05	0,08	0,1	0,6	3,8	7,6	8,5		9,2

 

Таблицы 3,1, 3,2, 3,3 – Зависимость тока коллектора от напряжения коллектора для трех значений тока базы транзистора VT1,

Таблица 3,4

I_Б=50мкА

IК, мА	0,5	1,2	2,5	2,75	2,85		3,1	3,15	3,2	3,2
UК, В	0,04	0,08	0,28		4,4

Таблица 3,5

I_Б=100мкА

IК, мА	0,6	1,3	1,9		2,05	2,1	2,2	2,2	2,2	2,2
UК, В	0,06	0,1

Таблица 3,6

I_Б=150мкА

IК, мА	0,6	0,85	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
UК, В	0,12

 

Таблицы 3,4, 3,5, 3,6 – Зависимость тока коллектора от напряжения коллектора для трех значений тока базы транзистора VT2,

Таблица 3,7, Зависимость тока стока от напряжения затвор-исток

Uзи,В		0,5		1,5		2,5		3,8
Ic,mA			4,2	2,5	1,7	1,2	0,6	0,2	0,08

Таблица 3,8

U_з=0 В

Iс, мА	0,55	1,2	2,35	2,85	3,85	5,2	5,7	5,8	5,8	5,8
Uс, В	0,24	0,5	1,05	1,4	2,2	4,4

 

Таблица 3,9

U_з=1 В

Iс, мА	0,45	1,2	2,3	2,8	3,6	4,4	4,5	4,5	4,5	4,5
Uс, В	0,28	0,6	1,2	1,7	2,4

Таблица 3,10

U_з=2 В

Iс, мА	0,45		1,4	1,5	1,55	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6
Uс, В	0,6	1,9					10,5

Таблицы 3,8, 3,9,3,10 – Зависимость тока стока от напряжения стока для трех значений напряжения затвора транзистора VT3,

Используя данные таблиц 3,1-3,9, построим графики зависимостей для транзисторов VT1, VT2, VT3:

 

Рисунок 3.1 - График зависимости для транзистора VT1

Uк, В

Рисунок 3.2 - График зависимости для транзистора VT2

Рисунок 3.3 – График зависимости для транзистора VT3

 

Рисунок 3.4 Сток-затворная характеристика полевого транзистора

Определим β для VT1 для 5 В.

ΔI_к=2 мА

ΔI_б=50 мкА

β=2/0,05=40

I_б=100 мкА

I_к=3.45 мА

β*=34.5

Определим крутизну S для VT3 при U_СИ=5В

ΔI_C=1.5мА

ΔU_ЗИ=3В

S=1.5*10^-3/3=0.5мСм

 

Найдем дифференциальные сопротивления при I_б=100 мкА.

rk,кОм	0,04	4,12	5,2		-
Uкэ,В	0,054	0,8	5,1	9,5	-

 

Построим зависимость сопротивления коллектора от напряжения коллектора для VT2 при 100мкА:

 

Рисунок 3.4 – Зависимость дифференциального сопротивления коллектора от напряжения коллектора по VT1

 

Вывод

 

Выполнив данную лабораторную работу, мы получили следующее:

 

1) ВАХ двух биполярных транзисторов, где выходная характеристика расположена тем выше, чем больше ток базы. Увеличение тока базы означает, что за счет повышения напряжения база-эмиттер увеличился ток эмиттера, частью которого является ток базы. Значит, пропорционально возрастает и ток коллектора.

2) ВАХ полевого транзистора получилась похожей, но на это раз меняли напряжение на затворе. Величина затворного напряжения определяет ширину перехода. При прямом затворном напряжении переход уменьшается, при обратном наоборот. С увеличением ширины перехода увеличивается сопротивление транзистора, и ВАХ опускаются. Линейный участок ВАХ объясняется тем, что при малых значениях напряжения и малом токе транзистор ведет себя как линейное сопротивление. При определенном значении тока стока наступает так называемый режим насыщения, который характеризуется тем, что с увеличением ток меняется незначительно. В итоге последний остается почти постоянным.

3) Построив зависимость дифференциального сопротивления, мы получили возрастающий график. А сопоставив формулу и ВАХ транзистора, то получим соответствие в том что если увеличивается дифференциальное сопротивления то и напряжение коллектора увеличится до какого-то значения.

4) В данной работе были рассчитаны дифференциальный и интегральный коэффициенты передачи базы биполярного транзистора VT1:

β*=34.5

β=40

И крутизна полевого транзистора VT3:

S=0.5 мСм