Электронные устройства на биполярных транзисторах: Лабораторный практикум по дисциплине “Электронные устройства”

Министерство образования Республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА

Кафедра микропроцессорной техники

и информационно–управляющих систем

С.Ф.Ермаков, Г.С. Гаврилов, В.Е.Минин,

С.М. Зобов, Е.А. Жидкова

ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Методические указания к лабораторным работам

по дисциплине «Электронные устройства»

Гомель 2004

Министерство образования Республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА

Кафедра микропроцессорной техники

и информационно–управляющих систем

С.Ф. Ермаков,Г.С. Гаврилов, В.Е. Минин, С.М. Зобов, Е.А. Жидкова

ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Методические указания к лабораторным работам

по дисциплине «Электронные устройства»

Одобрено методической комиссией электротехнического факультета

Белорусского государственного университета транспорта

Гомель 2004

УДК 656.25 (075.8)

    Р 604

С.Ф.Ермаков,Г.С. Гаврилов, В.Е.Минин, С.М. Зобов, Е.А. Жидкова

Р 604     Электронные устройства на биполярных транзисторах: Лабораторный практикум по дисциплине “Электронные устройства на транспорте” / Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель: БелГУТ, 2002. – 31 с.

Приведены краткое описание и порядок проведения лабораторных исследований биполярного транзистора и усилителей на его основе.

Предназначено для студентов специальности “Автоматика, телемеханика и связь на транспорте”.

Рецензент – канд. техн. наук доцент Н. П. Волков

© С.Ф.Ермаков,Г.С.Гаврилов,В.Е.Минин,С.М.Зобов,Е.А.Жидкова. 2004г.

Лабораторная работа №1

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Цель работы: Экспериментальное исследование и анализ:

a)  входных, выходных и характеристик управления биполярного транзистора n-p-n –типа, включенного по схеме с общим эмиттером; определение по ним его h–параметров;

b)  свойств составного транзистора – пары Дарлингтона;

c)  работы однокаскадных усилителей, выполненных по схемам с общим эмиттером и общим коллектором.

Материальное обеспечение:

1)  Лабораторная установка ЛУ–2 "Биполярные транзисторы".

2)  Электронный осциллограф.

3)  Комбинированный прибор типа Ц или электронный вольтметр.

1. Краткие сведения из теории

Биполярный транзистор  представляет собой полупроводниковый прибор с одним или несколькими электрическими переходами предназначенный для усиления или генерирования электрических сигналов , а также для коммутации электрических цепей. Транзистор имеет три или более выводов. Принцип действия транзистора основан на управлении движением носителей электрических зарядов в полупроводниковом кристалле. Наиболее распространены транзисторы с двумя р-n переходами и тремя выводами. Различают транзисторы биполярные и полевые. Биполярными называют транзисторы работа которых основана на использовании носителей зарядов обоих знаков (электронов и дырок). Различают транзисторы  n-p-n и p-n-p типа.

Средняя область транзистора называется базой, одна крайняя область–эмиттером, другая – коллектором. Таким образом в транзисторе имеются два  р-n перехода: эмиттерный – между эмиттером и базой и коллекторный – между базой и коллектором. Область базы должна быть очень тонкой. Это является условием хорошей работы транзистора.

Переходы база–эмиттер и база–коллектор работают как диоды, т.е. при анализе работы схем биполярный транзистор можно мысленно представить в виде двух  диодов имеющих общую точку (рисунок 1).

Рисунок 1 - Обозначения условные графические и схемы замещения биполярных транзисторов

На условно-графическом обозначении транзисторов n-p-n и p-n-p –типа стрелка на выводе эмиттера показывает условное (от плюса к минусу) направление тока в выводе эмиттера при прямом смещении эмиттерного перехода.

Следует отметить, что в любой заданный момент времени транзистор может:

а) быть в режиме отсечки, т.е. выключиться (оба перехода смещены в обратном направлении);

б) находиться в активном режиме (коллекторный переход смещен в обратном направлении, а эмиттерный – в прямом);

в) перейти в режим насыщения (оба перехода смещены в прямом направлении).

Каждый транзистор характеризуется: максимально допустимыми значениями тока коллектора I_к, базы I_б, напряжения коллектор-эмиттер U_к-э, мощностью рассеивания на коллекторе Р_к.доп=I_кU_к-э и др.

Ток коллектора всегда меньше тока эмиттера и в соответствии с первым законом Кирхгофа существует следующее соотношение между токами: