Мощный транзистор НЧ. Методы и схемы для измерения параметров транзистора, страница 4

Для измерений выберем транзистор ГТ703А. U_КБ = 2 В, U_ЭБ = 2 В; сигнал с генератора 10 мВ частотой 1 кГц.

Структура погрешности.

Погрешность измерения U₁ складывается из:

1. Погрешности прибора – случайная, мультипликативная, методическая (s_приб = 0.015∙U₁).

2. Погрешность установки нуля – инструментальная, систематическая, аддитивная    (D_0в = 0.05 мВ).

Общая систематическая погрешность измерения U₁:

D_u = 0.05 мВ

Общая случайная погрешность измерения U₁:

Погрешность измерения I₁ складывается из:

1.погрешность установки рабочей точки складывается из:

- Погрешности установки напряжения U_ЭБ – инструментальная, случайная, аддитивная (s_БЭ = 0.02 В).

- погрешности установки напряжения U_КБ – инструментальная, случайная, аддитивная (s_КЭ = 0.02 В).

Погрешность установки рабочей точки приводит к изменению крутизны входной характеристики и, как следствие, к погрешности измерения входного тока. Пусть изменение крутизны составляет 1 мкА/В, тогда s*_КЭ = s*_БЭ = 2∙10^-8 А

2. Погрешности прибора – случайная, мультипликативная, статическая, методическая (s_приб = 0.02∙I₁).

3.Погрешность установки нуля – инструментальная, систематическая, аддитивная    (D_0а = 5∙10^-9 А).

4.Погрешность, вносимая внутренним сопротивлением прибора – систематическая, методическая, мультипликативная.

Оценим погрешность. Добавочное сопротивление прибора влияет на измеряемый ток:

Отклонение измеряемого тока от истинного значения определятся так:

Пусть  тогда DI_доб = 0.01∙I_1.

Общая систематическая погрешность измерения I₁:

Общая случайная погрешность измерения I₁:

Систематическая погрешность косвенных измерений:

Случайная погрешность косвенных измерений:

Выполняется условие  тогда  Т. о. погрешность измерения входного сопротивления транзистора, включенного по схеме с общей базой, составляет 4%.

 

2.4. Обратный ток коллектора.

Обратный ток коллектора I_КБО – это  обратный ток перехода база-коллектор при разомкнутой цепи эмиттера, измеряемый при постоянном напряжении на коллекторе.

По величине I_КБО можно судить о температурной стабильности транзистора. Чем меньше значение I_КБО, тем лучше транзистор и выше его надежность его работы в схеме.

У транзисторов средней и большой мощности величина I_КБО не превышает сотен микроампер.

Схема для измерения обратных токов коллектора и эмиттера приведена на Рис. 6.

Рис. 6. Схема для измерения обратного тока коллектора.

Для измерений выберем транзистор ГТ703А. U_КБ = 20 В.

Структура погрешности.

Погрешность измерения I_КБО складывается из:

1.  Погрешности прибора – случайная, мультипликативная, методическая (s_приб = 0.01∙ I_КБО).

2.  Погрешности установки нуля – инструментальная, систематическая, аддитивная    (D_0а = 5∙10^-9 А).

Общая систематическая погрешность измерения I_КБО:

Общая случайная погрешность измерения I_КБО:

Даже при I_КБО = 1 мкА выполняется условие  тогда   Т. о. погрешность измерения обратного тока коллектора мощного транзистора составляет 1.6%.

 2. 5. Крутизна.

Крутизна S,  измеряемая у мощных транзисторов, показывает приращение тока коллектора (в амперах) при изменении напряжения эмиттер-база на 1 В. Величина S может быть измерена в схеме с общей базой и в схеме с общим эмиттером как на постоянном токе, так и импульсным методом. Схема измерения крутизны характеристики S на постоянном токе в схеме с общим общей приведена на Рис. 7.

Рис. 7. Схема измерения крутизны S

 на постоянном токе в схеме с общей базой.

Установив нужное значение U_КБ и изменяя напряжение эмиттер-база на 1 В, на амперметре наблюдается изменение коллекторного тока. В этом случае крутизна определяется как:

где I_{К нач} – начальное значение коллекторного тока при первоначально установленных напряжениях смещения U_БЭ и U_КБ; I_К – значение коллекторного тока при изменении напряжения эмиттер-база на 1 В.

Для измерений выберем транзистор ГТ703А. U_КБ = 2 В, U_БЭ = 1 В.

Структура погрешности.

Погрешность измерения I_к складывается из: