Изучение и практическое исследование работы и характеристик полупроводникового биполярного диода

Страницы работы

5 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Цель работы: изучение и практическое исследование работы и характеристик полупроводникового биполярного диода.

Сведения о полупроводниковых транзисторах:

Биполярный транзистор – электронное устройство, работа которого основана на двух взаимосвязанных p-nпереходах. Используется для усиления электрических сигналов.

Рисунок 1. Транзистор типа p-n-p.

Под действием источника Еб базо-эмиттерный переход находится в открытом состоянии. В результате дырки из области эмиттера устремляются в базу, где часть из них рекомбинируясь, образуют ток базы. Поток дырок в эмиттере создает ток эмиттера Iэ. По действием источника Ек из базы большая часть дырок оттягивается в область коллектора, образуя ток коллектора Iк.При этом соблюдается следующее отношение: Iэ=Iк+Iб, Iб<<Iк,Iэ. Управляя с помощью источника базы Еб малым током можно осуществлять управление достаточно большим током эмиттера Iэ и коллектора Iк.

 

 


Рисунок 2. Транзистор типа p-n-p                                            Рисунок 3. Транзистор типа n-p-n

Схема экспериментальной установки:

Рисунок 4.

Рисунок 5.

Таблицы с результатами практических исследований :

1.  Результаты измерений проведенных на установке (Рис.4).

Uбэ, В

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

I б1, мА

0,06

0,1

0,14

0,86

1,14

2,29

8,24

10

14

19

28

32,3

38

50,1

59

Таблица 1. Измерения при R=1, Uкэ=10В

Uбэ, В

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

I б2, мА

0,12

0,32

0,43

0,86

1,71

2,29

4,66

8

10

13

19

22,2

26,6

31

34

Таблица 2. Измерения при R=1, Uкэ=50В

2.  Результаты измерений проведенных на установке (Рис.5).

U кэ, B

0,05

0,1

0,2

0,5

1,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

I к1, мА

1,81

10,87

30,34

53,29

59

62

71

80

99

103

Таблица 3. Измерения при Iб=6 мА, Uист=600 В

U кэ, B

0,05

0,1

0,2

0,5

1,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

I к2, мА

5,76

24,2

68,55

182,38

205

213

232

238

249

275

Таблица 3. Измерения при Iб=12 мА, Uист=1200 В

U кэ, B

0,05

0,1

0,2

0,5

1,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

I к3, мА

6,51

30,26

82,61

251,65

438,83

458

478

496

512

562

Таблица 3. Измерения при Iб=24 мА, Uист=2400 В

Для нахождения Uист при известном токе базы Iб  воспользуемся формулой: Iб= Uист/100*10^3

Семейство выходных вольт-амперных характеристик транзистора:

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) – зависимость тока от напряжения между баз эмитора.

На Рис.6 показана ВАХ транзистора, определяющая зависимость тока базы Iб от напряжения базой и эмиттером Uбэ при постоянном напряжении Uкэ.

Рисунок 6. ВАХ транзистора (Рис.4)

На Рис. 7 показана ВАХ транзистора, определяющая зависимость тока коллектора Iк от напряжения между коллектором и эмиттером Uкэ при  постоянном токе базы Iб.

Рис. 7 ВАХ транзистора (Рис.5)

Выводы выходных вольтамперных характеристик:

·  Вывод по схеме изображенной на Рис.4 и по результатам практических исследований Табл.1 и Табл. 2.

Из Рис.6 видно, что с ростом напряжения между коллектором и эмиттером  Uкэ ток базы Iб уменьшается. Это объясняется тем, что при увеличение напряжения между коллектором и эмиттером  Uкэ большее количество дырок из базы переходит в цепь коллектора.

·  Вывод по схеме изображенной на Рис.5 и по результатам практических исследований Табл.3, Табл.4 и Табл.5.

Из Рис.7 видно, что при малых значениях Uэк наблюдается резкий рост тока Iк. Это объясняется тем,  что дырки из цепи эмиттера в большом количестве инжектируется в область базы транзистора и даже при небольшом напряжении между коллектором и эмиттером Uкэ поступают из базы в цепь коллектора. В момент, когда почти все дырки, поступившие из эмиттера в базу, выносятся в область коллектора, практически перестает увеличиваться ток коллектора  даже при значительных значениях напряжения Uкэ.

Похожие материалы

Информация о работе