RSS  e-mail  sitemap

Vzdálená internetová laboratoř

logo gymkt

Fyzikální pokusy řízené přes Internet

Gymnázium J. Vrchlického, Klatovy

úvod experimenty o laboratoři kontakt odkazy

Základní charakteristiky bipolárního tranzistoru

Pracovní úkol a postup měření

Dále experiment

Pracovní úkol:

Převodní (proudová) charakteristika
  1. Proměřte bod po bodu závislost velikosti kolektorového proudu IC v závislosti na velikosti bázového proudu IB při konstatním napětí mezi kolektorem a emitorem UCE.

  2. Získanou závislost vyneste do grafu a kvalitativně porovnejte tvar získané závislosti s teorií.

  3. Proložením lineární regresí (např. v tabulkovém kalkulátoru) přes lineární část závislosti určete směrnici, která odpovídá proudovému zesilovacímu činiteli β tranzistoru v zapojení se společným emitorem.

Výstupní (kolektorová) charakteristika
  1. Pro různé hodnoty bázového proud IB (např. IB = 0 mA; 0,5 mA; 1 mA; … 2,5 mA) proměřte bod po bodu závislost velikosti kolektorového proudu IC v závislosti na velikosti napětí mezi kolektorem a emitorem UCE.

  2. Získané závislosti vyneste do společného grafu a kvalitativně porovnejte tvary získaných závislostí s teorií.

  3. Porovnejte velikost bázového proudu IB a kolektorového proudu IC při saturaci tranzistoru. Hodnoty vzájemných poměrů proudů srovnejte s hodnotou proudového zesilovacího činitele β.

 



Postup měření

  1. Spustíme vzdálený experiment Základní charakteristiky bipolárního tranzistoru.

Převodní (proudová) charakteristika
  1. Na ovládacím panelu vzdálené úlohy zvolíme měření Převodní charakteristiky.

  2. Pomocí posuvníku pro kolektorový obvod nastavíme napětí mezi kolektorem a emitorem UCE na hodnotu cca 3 V.

  3. Pomocí posuvníku pro bázový obvod mírně zvýšíme velikost bázového proudu IB. Sledujeme hodnotu napětí mezi kolektorem a emitorem UCE. Pokud se výrazně změní od původně nastavené hodnoty, upravíme jeho hodnotu pomocí posuvníku pro kolektorový obvod.

  4. Po stabilizaci bázového proudu IB a kolektorového proudu IC (při dodržení podmínky konstantního napětí mezi kolektorem a emitorem UCE) uložíme experimentální hodnoty do tabulky.

  5. Po uložení experimentálních dat do tabulky změníme velikost bázového proudu IB a měření opakujeme (viz body 4.-5.).

  6. Experimentální hodnoty lze hned vykreslit do grafu (tlačítko Zobrazit graf). Tuto volbu lze využít pro průběžnou kontrolu tvaru měřené závislosti. V případě převodní charakteristiky se jedná o lineární závislost, jejíž směrnice odpovídá zesilovacímu činiteli při zapojení se společným emitorem.

  7. Po naměření potřebného počtu dat experimentální hodnoty uložíme na disk svého PC a vzdálenou úlohu ukončíme.

  8. Otevřeme získaný soubor v tabulkovém kalkulátoru (MS Excel, Oo Calc, Kingsoft Spreadsheets…).

  9. V tabulkovém kalkulátoru sestrojíme graf závislosti kolektorového proudu IC na proudu bázovém IB.

  10. Získanou závislost proložíme v tabulkovém kalkulátoru lineární (y = a.x + b) se zobrazenými koeficienty regrese.

  11. Hodnota lineárního koeficientu a v rovnici regrese je (dle výrazu (1)) hledanou hodnotou proudového zesilovacího činitele β.

  12. Získanou hodnotu proudového zesilovacího činitele β srovnáme s hodnotou koeficientu h21 uvedenou v katalogovém listu použitého tranzistoru 2N3055.

Výstupní (kolektorová) charakteristika
  1. Na ovládacím panelu vzdálené úlohy zvolíme měření Výstupní charakteristiky.

  2. Pomocí posuvníku pro bázový proud nastavíme pevně velikost bázového proudu IB. Začneme s hodnotou IB = 0 mA a při dalších sériích měření pak budeme postupně volit další hodnoty, např. 0,5 mA; 1 mA; … 2,5 mA.

  3. Nyní pomocí posuvníku pro kolektorový obvod začneme postupně nastavovat napětí mezi kolektorem a emitorem UCE. V důsledku toho se bude měnit kolektorový proud IC (též zavisí i na zvolené hodnotě bázového proudu IB). Kontrolujeme, zda se nemění velikost bázového proudu IB! Pokud ano, upravíme hodnotu jeho velikosti pomocí posuvníku pro bázový proud.

  4. Po stabilizaci všech měřených velicin IB, IC a UCE uložíme experimentální hodnoty do tabulky (pro měření převodní a výstupní charakteristiky je vždy připravena zvláštní tabulka a lze mezi nimi přepínat pomocí volby měřené charakteristiky).

  5. Po uložení experimentálních dat do tabulky změníme velikost napětí mezi kolektorem a emitorem UCE) a měření opakujeme (viz body 15.-16.).

  6. Experimentální hodnoty lze hned vykreslit do grafu (tlačítko Zobrazit graf). Tuto volbu lze využít pro průběžnou kontrolu tvaru měřené závislosti. V případě výstupních charakteristik se jedná o svazek závislostí dle stanoveného bázového proudu IB. Zobrazení experimentálních hodnot začne mít význam až po naměření několika závislostí pro různé hodnoty bázového proudu IB.

  7. Po proměření jedné závislosti – vzájemná závislost IC a UCE při konst. IB – změníme velikost bázového proudu a proměříme totéž. Nebo-li opakujeme měření dle bodů 14.-18. jen s jinou velikostí bázového proudu IB.

  8. Po naměření potřebného počtu dat experimentální hodnoty uložíme na disk svého PC a vzdálenou úlohu ukončíme.

  9. Otevřeme získaný soubor v tabulkovém kalkulátoru (MS Excel, Oo Calc, Kingsoft Spreadsheets…).

  10. V tabulkovém kalkulátoru rozdělíme experimentální data na jednotlivé série dle zadaného bázového proudu IB. Sestrojíme do stejného grafu všechny závislosti. Tím vytvoříme svazek všech výstupních charakteristik, kde bázový proud IB hraje roli parametru.

  11. Tvary získaných závislostí vynesených do společného grafu kvalitativně srovnáme s teorií.

  12. Porovnáme velikost bázového proudu IB a kolektorového proudu IC při saturaci tranzistoru („konstantní” část charakteristiky). Hodnoty vzájemných poměrů proudů srovnáme s hodnotou proudového zesilovacího činitele β získanou z převodní charakteristiky.


Dále experiment

  nahoru
Free counters!
© 2011-17 by N.P.C.