Общие сведения
Транзистор (рис. 4.1.1) представляет собой полупроводниковый триод, у которого тонкий р -проводящий слой помещен между двумя n -проводящими слоями (n-p-n транзистор) или n -проводящий слой помещен между двумя р -проводящими слоями (p-n-p транзистор).
p-n переходы между средним слоем (база) и двумя крайними слоями (эмиттер и коллектор) обладают выпрямительным свойством, которое можно исследовать как в случае любого выпрямительного диода.
Рис. 4.1.1
Экспериментальная часть
Порядок выполнения эксперимента
· Соберите цепь согласно схеме (рис. 4.1.2а).
· Поочередно устанавливая значения токов IПР регулятором напряжения источника, измерьте соответствующие значения напряжения на p-n переходе UБЭ и занесите их в табл. 4.1.1.
· Измените схему в соответствии сначала с рис. 4.1.2б, затем 4.1.2в и 4.1.2г и повторите все измерения.
Рис. 4.1.2
· На рис. 4.1.3 постройте графики IПР (UПР) для каждого случая и убедитесь, что вольтамперные характеристики всех p-n переходов практически совпадают.
· Установите входное напряжение источника равным нулю, поменяйте его полярность (зажим «+» на «—») и увеличивая напряжение до 5 В (но не выше!), убедитесь, что ток в p-n переходе практически остается равным нулю (не превышает 1 μА).
· Проделайте этот с остальными p-n переходами согласно схеме на рис. 4.1.2 при обратной полярности источника питания.
Таблица 4.1.1
| IПР, мА | Транзистор n-p-n | Транзистор p-n-p | ||
| UБЭ, В | UБК, В | UЭБ, В | UКБ, В | |
Рис. 4.1.3
Распределение тока в транзисторе и управляющий эффект тока базы
Общие сведения
В транзисторе p-n-p типа (рис. 4.2.1) ток эмиттера к коллектору через базу обусловлен неосновными для базы носителями заряда – дырками. При положительном направлении напряжения UЭБ эмиттерный p-n переход открывается, и дырки из эмиттера проникают в область базы. Часть из них уходит к источнику напряжения UЭБ, а другая часть достигает коллектора. Возникает так называемый транзитный тока от эмиттера к коллектору. Он резко возрастает с увеличением UЭБ и тока базы.
В транзисторе n-p-n типа (рис. 4.2.1б) транзитный ток через базу обусловлен также неосновными для нее носителями заряда – электронами. Там они появляются из эмиттера, если к эмиттерному p-n переходу прикладывается напряжение UБЭ, полярность которого показана на рис. 4.2.1б.
Рис. 4.2.1
Токи эмиттера, коллектора и базы связаны между собой уравнением первого закона Кирхгофа:
IК = IЭ – IБ.
Обычно ток базы существенно меньше IК и IЭ, но от него сильно зависит как IК, так и IЭ. Отношение приращения тока коллектора к приращению тока базы называется коэффициентом усиления по току:
b = DIК ¤ DIБ.
Он может иметь значения от нескольких десятков до нескольких сотен. Поэтому с помощью сравнительно малого тока базы можно регулировать относительно большие токи коллектора (и эмиттера).
Экспериментальная часть
