Лабораторный практикум по дисциплине "Электроника": Методические указания к лабораторным работам № 1-9 (Исследование гибридных интегральных микросхем. Исследование логических интегральных микросхем на полевых транзисторах), страница 16

Лабораторная работа № 7

Исследование работы биполярного транзистора в режиме ключа

1 Цель работы

Исследовать работу биполярного транзистора в режиме электронного ключа и переходные процессы при переключении.

2 Подготовка к работе

2.1 Изучить следующие вопросы курса.

2.1.1 Схемы и принцип действия транзисторных ключей на БТ.

2.1.2 Особенности работы биполярного транзистора  в ключевом режиме.

2.1.3 Стационарное состояние транзисторного ключа (разомкнутое и замкнутое) и соответствующие им режимы работы БТ.

2.1.4 Переходные процессы в БТ при переключении. Параметры переключения.

2.1.5 Переходные процессы при работе ключа на реактивную нагрузку.

2.2 Ответить на следующие контрольные вопросы.

2.2.1 Дать определение режимов работы БТ: активного, отсечки, насыщения и инверсного.

2.2.2 Нарисовать схемы электронных ключей на БТ (варианты: с ОБ, ОЭ, транзисторы p-n-p  и  n-p-n) и пояснить их работу.

2.2.3 Что такое степень или глубина насыщения в БТ?

2.2.4 Что такое остаточное напряжение и от чего зависит его величина?

2.2.5 Привести характеристики передачи электронных ключей на БТ, объяснить их вид.

2.2.6 Какие физические процессы определяют время включения и выключения электронного ключа на БТ?

2.2.7 Нарисовать распределение концентрации неосновных неравновес- ных носителей в базе БТ на различных стадиях процесса переключения.

2.2.8 Как зависит время включения и время выключения от глубины насыщения в БТ и запирающего напряжения?

2.2.9 Как влияют емкость и индуктивность нагрузки на переключение БТ?

2.2.10 Как улучшить быстродействие электронных ключей на БТ?

3 Литература

1 Игнатов А.Н., Калинин С.В., Савиных В.Л. Основы электроники, - СибГУТИ, Новосибирск, 2005, стр. 82-86.

2 Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника. Под редакцией Федорова Н.Д. -М: Радио и связь, 1998. Стр. 118-125.

3 Электронные приборы. Под редакцией Шишкина Г.Г. -М.: Энергоатомиздат, 1989. Стр. 191-197, 231-233.

4 Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. -М: Лаборатория Базовых Знаний, 2001, с. 282-303.

5 Савиных В.Л. Конспект лекций. Электронная версия. СибГУТИ. 2009

4 Задание к работе в лаборатории

4.1 Собрать схему для снятия характеристики прямой передачи (рисунок 1).

Рисунок 1- Схема для снятия характеристики прямой передачи

Питание схемы осуществляется от источника постоянного напряжения G2. Ток на входе задается источником тока G1. Для измерения тока коллектора используется миллиамперметр РА1. Вольтметр PV1 измеряет напряжение на коллекторе транзистора.

4.2 Установить тип транзистора согласно варианта, заданного преподавателем (варианты даны в приложении А).

4.3 Включить схему (тумблер ²0², ²1² в правом верхнем углу экрана).  Снять одновременно характеристику прямой передачи I_К=f(I_Б) и зависимость напряжения на коллекторе от тока базы   U_КЭ=f(I_Б). Ток базы следует изменять от 0 до значения равного 2·I_{Б НАС}. Результаты измерений занести в таблицу 1.

Таблица 1