МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
ЗНЯТТЯ ХАРАКТЕРИСТИК І ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ
ТРАНЗИСТОРА ЗА СХЕМОЮ ІЗ СПІЛЬНИМ ЕМІТЕРОМ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ТА ІНСТРУКЦІЯ
до лабораторної роботи № 4
з дисципліни “Електроніка та мікропроцесорна техніка”
для студентів базового напряму 6.0902 “Інженерна механіка”
Затверджено
на засіданні кафедри
автоматизації та комплексної
механізації машинобудівної промисловості.
Протокол № 4 від 25.10.2006 р.
Львів – 2008
Зняття характеристик і визначення параметрів транзистора за схемою із спільним емітером: Методичні вказівки та інструкція до лабораторної роботи № 4 з дисципліни “Електроніка та мікропроцесорна техніка” для студентів базового напряму: 6.0902 “Інженерна механіка” /Укл.: І. Д. Зелінський, С. А. Таянов, В. М. Гурський. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2008. – 12 с.
Укладачі
Зелінський І. Д., канд. техн. наук, доц.
Таянов С. А., канд. техн. наук, доц.
Гурський В. М., канд. техн. наук, асист.
Відповідальний за випуск Гаврильченко О. В., канд. техн. наук, доц.
Рецензент Русин Б. П., д-р. техн. наук, с.н.с. ФМІ НАН України
ЗНЯТТЯ ХАРАКТЕРИСТИК І ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ТРАНЗИСТОРА ЗА СХЕМОЮ ІЗ СПІЛЬНИМ ЕМІТЕРОМ
Мета роботи – вивчення особливостей роботи транзистора за схемою із спільним емітером (зняття вхідної і вихідної характеристик), визначення коефіцієнта підсилення за струмом і вхідним опором.
1. Короткі теоретичні відомості
Біполярним транзистором називають напівпровідниковий прилад з трьома виводами, що має два взаємодіючі електронно-діркові переходи, які розташовані між трьома областями з типами провідності, які чергуються. Залежно від порядку чергування областей розрізняють транзистори р-n-р і n-р-n типів.
Середня область називається базою (Б). Перехід, до якого прикладена пряма напруга, називають емітерним, а відповідну зовнішню область – емітером (Е). Інший перехід, зміщений у зворотному напрямі, називають колекторним, а відповідну зовнішню область – колектором (К).
При виготовленні транзистора методом вплавлення (рис. 1а), його базою служить пластинка германію або кремнію, наприклад n-типу, на яку з двох сторін наплавляють краплі акцепторної домішки, наприклад індію. В прикордонних шарах між германієм та індієм утворюються р-області, які представляють емітер і колектор, відстань між якими (товщина бази) дуже маленька. Крім того, концентрація атомів домішки в області бази повинна бути у багато разів нижча, ніж в області емітера. Ця умова дуже важлива для роботи транзистора. Досконалішим є дифузійний метод виготовлення транзисторів, за якого в пластинці кремнію n-типу (рис. 1б) за допомогою фотолітографії формують базову і емітерну області, колектором в такій n-р-n структури служить початкова пластинка кремнію n-типу.
Рис. 1. Схеми виготовлення біполярних транзисторів
вплавленням (а) та дифузійним (б) методами
Розглянемо принцип дії транзистора на прикладі р-n-р структури (рис. 2). Між базою і емітером до транзистора подають пряму напругу , для якої емітерний перехід відкритий і, отже, під дією напруги в долі вольта через нього потече значний прямий струм емітера . Оскільки в транзисторах концентрація носіїв в базі у багато разів нижча, ніж в емітері, тому струм створюється в основному дірками, які інжектовані емітером в базу. Введені в базу дірки намагаються рекомбінувати з вільними електронами бази, але оскільки останніх мало, а область бази вузька, то переважна більшість дірок встигає пройти через базу і досягти р-n переходу колектора, перш ніж відбудеться рекомбінація. Невелика ж частина рекомбінованих дірок створює струм бази (рис. 2а). Пройшовши до колектора, дірки починають відчувати прискорюючу дію р-n переходу колектора і вони витягуються з бази в колектор, “збираються їм”, створюючи струм колектора . Враховуючи невеликий відсоток дірок, які рекомбінують з електронами в базі, можна вважати, що , де =0.95 ( 0.99 – коефіцієнт передачі струму емітера.
Оскільки...
