Исследование транзисторных ключей. Экспериментальное исследоваие переходных процессов, происходящих в транзисторном ключе, страница 2

                     

Рис. 8. Зависимость tф от Iб2.                                 Рис. 9. Зависимость tсп  от Iб2.

Рис. 10. Зависимость, tрасс от Iб2.

5.5. Зависимости t_ф, t_сп, t_расс от I_кн.

I_кн = E₀/R_к

Таблица 4. Зависимость t_ф, t_сп, t_расс от I_кн.

Rк, кОм	Iкн,м А	tф, мкс	tрасс, мкс	tсп, мкс
1	15,00	3,1	1,5	1,8
3,9	3,85	2,5	1,9	1,7
5,9	2,54	1,3	2,2	1,6
8,2	1,83	1,1	3	1,4

 

Рис. 11 Зависимость t_ф от I_кн.                               Рис. 12 Зависимость t_сп от I_кн.

Рис. 13 Зависимость t_расс от I_кн.

6. Расчет погрешностей

t_ф = (3,1 – 1,16)/1,16*100% = 167%

t_сп = (2,7 – 5,16)/5,16*100% = 48%

t_расс = (1,3 – 4,88)/4,88*100% = 73%

7. Вывод

Несоответствие экспериментальных и теоретических характеристик можно объяснить разбросом параметров транзистора, а так же большие погрешности измерений объясняются неточностью задания коэффициента B и  большим разбросом номинальных значений элементов цепи.

7. Выводы и анализ результатов работы.

Анализируя характер полученных зависимостей можно сделать следующие выводы.

Длительность импульса не влияет на t_ф и t_сп, но при уменьшении длительности импульса t_расс уменьшается. Это происходит, потому что накапливающийся заряд неосновных носителей в области базы  не успевает достигнуть своего установившегося значения. 

Увеличение тока I_б1 увеличивает скорость накопления заряда и соответственно уменьшается  t_ф. Однако, увеличение I_б1 ведет увеличению накапливаемого в области базы заряда неосновных носителей и соответственно, к увеличению t_расс.

Увеличение тока I_б2 способствует быстрому рассасыванию избыточного заряда в области базы, и соответственно, к уменьшению t_ф и t_расс.

Увеличение тока I_кн приводит к увеличению длительности фронта импульса. Это связано с тем, что появление коллекторного тока связано с уходом электронов из базы и поэтому увеличение тока коллектора происходит до тех пор, пока в базе не накопиться  большой избыточный заряд, соответственно, с увеличением I_кн  происходит увеличение времени накопления избыточного заряда в базе, и соответственно, увеличивается длительность фронта импульса.

Также при увеличении I_кн происходит уменьшение t_расс. Это происходит, потому что накапливающийся заряд неосновных носителей в области базы  не успевает достигнуть своего установившегося значения. 

Длительность спада импульса увеличивается при увеличении I_кн, это можно объяснить тем, что при увеличении увеличивается избыточный заряд в области базы.

Несоответствие экспериментальных и теоретических характеристик можно объяснить разбросом параметров транзистора. Так как характер монотонности экспериментальных и теоретических зависимостей совпадает, то результаты можно считать удовлетворительными.

7. Вывод

Большие погрешности измерений объясняются неточностью задания коэффициента B, а так же большим разбросом номинальных значений элементов цепи.

Построенные экспериментальные  зависимости   схожи с теоретическими по форме, но на графиках лежат ниже. Это происходит из-за номинального значения граничной частоты усиления f_а = 1 МГц, которое связано с тем, что ее исходное значение, взятое из справочника, является минимальным, но для конкретного транзистора это значение может быть значительно больше. Этот разброс f_a  ведет к разбросам B/(2πf_α).

Исследование зависимости t_ф, t_расс, t_сп от величины форсирующей ёмкости позволяет сделать вывод о том, что, наличие этого элемента в схеме существенно улучшает ее быстродействие, но слишком большая емкость может вызвать снижение быстродействия, одна из причин – затягивание разряда емкости C после окончания входного импульса.

Вывод он меня заставил исправить.

Вместо второго абзаца я написала нечто другое.

Попробую вспомнить… там, короче, нам дается граничное значение частоты f (в исхоных данным которое). Оно является наименьшим из возможных, т.е. реальное значение f будет всегда как минимум больше данного. Констатна времени тау (сигма? альфа?) обратно пропорциональна этой частоте, поэтому она будет получаться меньше теоретически рассчитанного. А параметры t фронта, спада и рассасывания прямо пропорциональны тау, поэтому они будут меньше теоретических, и экспериментальные графики (по идее) должны располагаться ниже теоретических