Trang 1
VLKT - ViÖn VËt lý Kü thuËt- §HBK Hμ néi. ThÝ nghiÖm vËt lý- BKE-090 Kh¶o s¸t ®Æc tÝnh cña diode vμ transistor Dông cô: gäi lμ b¸n dÉn lo¹i N, cã ne >> np. 1. Bé thÝ nghiÖm VËt lý MC - 957. Còng t−¬ng tù nh− thÕ, nÕu ta pha t¹p vμo 2. Mét Diode vμ mét Transistor npn. tinh thÓ Silic c¸c nguyªn tö thuéc nhãm 3, ch¼ng 3. Hai ®iÖn trë 820Ω vμ 100k Ω. h¹n Gallium ( Ga), chØ cã 3 electron líp ngoμi 4.Bé d©y nèi m¹ch ®iÖn ( 9 d©y ) cïng. Khi liªn kÕt víi 4 nguyªn tö Si xung quanh, I. C¬ së lý thuyÕt Ga bÞ thiÕu 1 electron , t¹o ra mét nót khuyÕt, hay mét lç trèng liªn kÕt. Nã cã thÓ b¾t mét electron 1.®Æc tÝnh chØnh l−u cña Diode b¸n dÉn. cña nguyªn tö Si ë xung quanh, trë thμnh mét a. TÝnh dÉn ®iÖn cña b¸n dÉn tinh khiÕt : ion ©m Ga t¹p chÊt, vμ t¹o ra mét lç trèng tù do. C¸c nguyªn tö Silic (Si), German( Ge)... cã 4 B¸n dÉn trë nªn giμu lç trèng tù do, ®−îc gäi lμ electron ë líp ngoμi cïng, khi kÕt tinh, chóng liªn kÕt víi b¸n dÉn lo¹i P. Lç trèng chiÕm ®a sè, lμ h¹t dÉn nhau bëi 4 ®«i electron gãp chung víi 4 nguyªn tö l¸ng c¬ b¶n, electron lμ h¹t dÉn kh«ng c¬ b¶n: n << e giÒng, gäi lμ liªn kÕt ®ång ho¸ trÞ. V× vËy ë nhiÖt ®é n . p thÊp, c¸c tinh thÓ Ge, Si... tinh khiÕt kh«ng cã c¸c c. TiÕp xóc PN vμ ®Æc tÝnh chØnh l−u cña electron tù do, chóng lμ nh÷ng chÊt c¸ch ®iÖn. Tuy Diode b¸n dÉn nhiªn, ë nhiÖt ®é cao, n¨ng l−îng chuyÓn ®éng nhiÖt ®ñ Khi cho hai b¸n dÉn lo¹i P vμ lo¹i N tiÕp xóc cho mét sè electron bøt ra khái mèi liªn kÕt ®ång ho¸ víi nhau, t¹i miÒn tiÕp xóc, do cã sù chªnh lÖch trÞ, trë thμnh electron tù do, vμ ®Ó l¹i ë nguyªn tö mét lç lín vÒ nång ®é c¸c h¹t dÉn cïng lo¹i gi÷a hai trèng p, t−¬ng ®−¬ng víi mét h¹t ®iÖn d−¬ng mang ®iÖn bªn mμ x¶y ra hiÖn t−îng khuÕch t¸n cña c¸c h¹t tÝch +e . Lç trèng nμy nh− mét c¸i bÉy, cã thÓ b¾t dÉn c¬ b¶n tõ miÒn nμy sang miÒn kia, lç trèng tõ electron cña nguyªn tö bªn c¹nh vμ t¹o ra mét lç trèng miÒn P sang N vμ electron tõ N sang P. Khi di míi. C¬ chÕ nμy cho phÐp c¸c lç trèng cã thÓ di chuyÓn chuyÓn sang P, electron sÏ t¸i hîp víi lç trèng ë tù do trong tinh thÓ nªn lç trèng ®−îc gäi lμ c¸c lç trèng bªn P ®ång thêi ®Ó l¹i bªn b¸n dÉn N c¸c ion (+) tù do. Nh− vËy, nhê qu¸ tr×nh ion ho¸ v× nhiÖt, hai lo¹i t¹p chÊt, h×nh thμnh nªn vïng ®iÖn tÝch kh«ng h¹t mang ®iÖn tù do e vμ p ®ång thêi xuÊt hiÖn trong gian (+),gäi lμ ‘vïng nghÌo’ ( thiÕu h¹t dÉn c¬ chÊt b¸n dÉn, víi nång ®é b»ng nhau ( ne = np = ni ), b¶n lμ e) cïng tham gia vμo qu¸ tr×nh dÉn ®iÖn. ë nhiÖt ®é T−¬ng tù nh− thÕ khi lç trèng di chuyÓn sang phßng, qu¸ tr×nh ion ho¸ v× nhiÖt cña c¸c b¸n dÉn tinh bªn N sÏ còng t¹o ra vïng ®iÖn tÝch kh«ng gian(-) khiÕt x¶y ra yÕu, nång ®é ni rÊt nhá, ®iÖn trë suÊt cña bªn b¸n dÉn P. chóng kh¸ lín . KÕt qu¶ lμ mét líp ‘®Þªn tÝch kÐp’ xuÊt hiÖn ë b. B¸n dÉn t¹p chÊt l©n cËn hai bªn mÆt tiÕp xóc, h×nh thμnh nªn mét Khi pha t¹p c¸c nguyªn tö thuéc nhãm 5, ch¼ng ®iÖn tr−êng tiÕp xóc (E ) h−íng tõ N sang P. tx h¹n nh− Arsenic (As ) vμo tinh thÓ Silic , 4 trong sè 5 §iÖn tr−êng nμy ng¨n c¶n chuyÓn ®éng khuÕch electron líp ngoμi cïng cña nguyªn tö As liªn kÕt ®ång t¸n cña c¸c h¹t dÉn c¬ b¶n , mÆt kh¸c nã l¹i gia ho¸ trÞ víi 4 nguyªn tö Silic xung quanh, cßn l¹i 1 tèc cho chuyÓn ®éng cña c¸c h¹t dÉn kh«ng c¬ electron liªn kÕt yÕu víi h¹t nh©n As, dÔ bÞ bøt ra khái b¶n ®i qua tiÕp xóc PN, cßn gäi lμ chuyÓn ®éng As trë thμnh electron tù do vμ As trë thμnh 1 ion d−¬ng ‘tr«i’. ChuyÓn ®éng ng−îc chiÒu nhau cña hai dßng “khuÕch t¸n” vμ “tr«i” sÏ ®i tíi mét tr¹ng th¸i t¹p chÊt. ë nhiÖt ®é phßng, n¨ng l−îng nhiÖt ®ñ ®Ó ion c©n b»ng ®éng : Itr = Ikt vμ t¹o nªn mét ®iÖn ho¸ toμn bé c¸c nguyªn tö t¹p As trong m¹ng tinh thÓ tr−êng tiÕp xóc E x¸c ®Þnh, t−¬ng øng mét hiÖu Si, t¹o ra rÊt nhiÒu electron tù do, e chiÕm ®a sè trë tx thÕ tiÕp xóc Utx x¸c ®Þnh (H×nh 1a). Utx vμo cì thμnh h¹t dÉn c¬ b¶n, lç trèng chiÕm thiÓu sè trë thμnh 0.3V ®èi víi b¸n dÉn lμm tõ Ge, vμ 0,6V ®èi víi lo¹i h¹t dÉn kh«ng c¬ b¶n, b¸n dÉn pha t¹p As ®−îc b¸n dÉn lμm tõ Si. 1
Trang 2
NÕu chóng ta ®Æt 1 ®iÖn tr−êng ngoμi E lªn tiÕp ®i qua 1 chiÒu. TÝnh chÊt nμy cña tiÕp xóc PN gäi xóc p-n sao cho ®iÖn thÕ (+) ®Æt lªn b¸n dÉn P vμ ®iÖn lμ ®Æc tÝnh chØnh l−u hay tÝnh chÊt van. thÕ (-) lªn b¸n dÉn N (H×nh 1b), th× khi ®ã ®iÖn tr−êng ngoμi sÏ ng−îc h−íng E . NÕu E ®ñ lín, nã sÏ triÖt tiªu tx ®iÖn tr−êng tiÕp xóc, ®ång thêi gia tèc cho chuyÓn ®éng cña c¸c h¹t dÉn c¬ b¶n cña c¶ hai bªn ch¹y qua tiÕp xóc PN t¹o ra mét dßng ®iÖn lín. Nãi theo mét ng«n ng÷ kh¸c, vïng nghÌo bÞ thu hÑp l¹i vμ ®iÖn trë cña líp tiÕp xóc PN trë nªn rÊt nhá. Trong tr−êng hîp nμy ta nãi r»ng tiÕp xóc p-n ®−îc ph©n cùc thuËn. Ng−îc l¹i nÕu ®iÖn thÕ (-) ®Æt lªn b¸n dÉn P vμ ®iÖn thÕ (+) ®Æt lªn b¸n dÉn N (H×nh 1c) th× ®iÖn tr−êng ngoμi E sÏ cïng chiÒu E ,. §iÖn tr−êng tæng hîp ( cïng chiÒu tx Etx ) , mét mÆt triÖt tiªu hoμn toμn dßng khuÕch t¸n cña c¸c h¹t ®iÖn c¬ b¶n, mÆt kh¸c gia tèc m¹nh mÏ c¸c h¹t d. Diode. dÉn kh«ng c¬ b¶n, lμm cho c−êng ®é dßng c¸c h¹t nμy TiÕp xóc PN vμ ®Æc tÝnh chØnh l−u cña nã ®−îc nhanh chãng t¨ng lªn ®Õn møc b·o hoμ,ng−êi ta th−êng øng dông ®Ó t¹o ra mét dông cô b¸n dÉn gäi lμ gäi lμ dßng ®iÖn ng−îc b·o hoμ vμ ký hiÖu lμ Io. Tuy Diode (§i-èt), lμ dông cô kh«ng thÓ thiÕu ®−îc nhiªn nång ®é c¸c h¹t dÉn kh«ng c¬ b¶n rÊt nhá , nªn trong c¸c bé biÕn ®æi dßng ®iÖn xoay chiÒu thμnh gi¸ trÞ cña Io chØ vμo cì10-9 A. Trong tr−êng hîp nμy ta mét chiÒu vμ nhiÒu øng dông kh¸c trong kü thuËt nãi tiÕp xóc p-n ®−îc ph©n cùc ng−îc. ®iÖn tö. Ký hiÖu cña Diode trong m¹ch ®iÖn ®−îc Lý thuyÕt vμ thùc nghiÖm ®· chøng minh r»ng dßng chØ ra trªn h×nh 2a, trong ®ã mòi tªn chØ chiÒu ®iÖn ®i qua tiÕp xóc p-n tu©n theo qui luËt hμm mò: dßng ®iÖn xuÊt ph¸t tõ miÒn b¸n dÉn P. Trong thÝ nghiÖm nμy ta sÏ kh¶o s¸t ®Æc eU tÝnh chØnh l−u cña Diode b»ng c¸ch vÏ ®−êng ®Æc I ==== I (exp( ) −−−−1) (1) o kT tr−ng Von-Ampe I = f(U) cña nã. Trong ®ã : • I : c−êng ®é cña dßng ®iÖn ng−îc b·o hoμ. 2. transistor ( Trandito) vμ ®Æc tÝnh O • e : ®iÖn tÝch cña electron, . khuÕch ®¹i cña transistor • k : h»ng sè Boltzman, • T : nhiÖt ®é tuyÖt ®èi (K) Transistor lμ dông cô b¸n dÉn ®−îc cÊu t¹o tõ ba miÒn cã tÝnh dÉn ®iÖn kh¸c nhau. NÕu miÒn §å thÞ I = f ( U ) trªn h×nh 2b cho biÕt mèi quan hÖ AK ë gi÷a lμ b¸n dÉn lo¹i P th× hai bªn lμ b¸n dÉn gi÷a dßng ®iÖn ch¹y qua tiÕp xóc PN vμ ®iÖn ¸p ®Æt lo¹i N : gi÷a hai cùc cña nã, gäi lμ ®−êng ®Æc tr−ng Von – Ampe. Râ rμng, tiÕp xóc PN chØ cho phÐp dßng ®iÖn 2
Trang 3
®ã lμ transistor lo¹i NPN (h×nh 3a). Cßn nÕu phÇn ë xóc n-p gi÷a E vμ B, nghÜa lμ I =0, nªn ký hiÖu E gi÷a lμ b¸n dÉn lo¹i N th× hai bªn lμ b¸n dÉn lo¹i P: ®ã I = I , V× thÕ: CP CB0 lμ transistor lo¹i PNP ( h×nh 3b ). I = I + I . C Cn CB0 CÊu t¹o vμ nguyªn lý ho¹t ®éng cña mét transistor lo¹i NÕu ta ®Æt: α = I / I , tõ (*) suy ra α ≈ 1 ( 3 ) Cn E NPN ®−îc m« t¶ trªn h×nh 3c : phÇn gi÷a lμ b¸n dÉn lo¹i do vËy: I = ααααI + I ( 4 ) C E CB0 P cã bÒ dμy rÊt nhá (cì vμi micr«mÐt) vμ cã ®iÖn trë Khi ®ã dßng emit¬ I sÏ lμ: E suÊt lín, gäi lμ miÒn bad¬. §iÖn cùc nèi víi miÒn bad¬ gäi I = I + I víi I << I ( 5 ) E B C B C lμ cùc bad¬ (B) hay cùc gèc. PhÇn bªn tr¸i lμ b¸n dÉn lo¹i Thay (5) vμo (4) ®−îc: N rÊt giÇu t¹p chÊt vμ cã ®iÖn trë suÊt nhá, gäi lμ miÒn I = α(I + I ) + I ( 6 ) C B C CB0 emit¬. §iÖn cùc nèi víi miÒn emit¬ gäi lμ cùc ªmit¬ (E) Rót ra : I = ( αααα/1-αααα )I + (1/1-αααα)I C B CB0 hay cùc ph¸t. PhÇn bªn ph¶i lμ b¸n dÉn lo¹i N cã nång ®é Suy ra: ∆∆∆∆I /∆∆∆∆I = αααα /( 1- αααα) = ββββ ( 7 ) C B Theo (3): α ≈ 1, do ®ã ββββ>>1. Nh− thÕ cã nghÜa lμ t¹p chÊt trung b×nh, gäi lμ miÒn colect¬. §iÖn cùc nèi víi miÒn colect¬ gäi lμ cùc colecto (C) hay cùc gãp. Nh− chØ cÇn I thay ®æi 1 l−îng rÊt nhá còng lμm I B C vËy bªn trong mçi transistor cã hai líp tiÕp xóc PN n»m thay ®æi mét l−îng rÊt lín, do ®ã ββββ ®−¬c gäi lμ hÖ gi÷a B-E vμ C-E. sè khuÕch ®¹i dßng. §Ó transistor ho¹t ®éng, líp tiÕp xóc B-E ph¶i ®−îc Ng−êi ta lîi dông tÝnh chÊt nμy cña transistor ®Ó ph©n cùc thuËn, cßn líp tiÕp xóc C-B ®−îc ph©n cùc lμm dông cô khuÕch ®¹i dßng ®iÖn.H×nh 4 chØ ra ng−îc (h×nh 3c). Nhê nguån U ,tiÕp xóc B-E ®−îc ph©n ®−êng ®Æc tr−ng I = f ( I ),( gäi lμ ®Æc tuyÕn 1 C B cùc thuËn, t¹o ra dßng c¸c electron phun tõ miÒn E truyÒn ®¹t cña trandito ), øng víi ®o¹n OM ta nãi sang miÒn B. Do miÒn B rÊt máng vμ cã ®iÖn trë suÊt lín, nªn chØ cã mét sè Ýt c¸c electron ®Õn ®−îc cùc B Ic(mA) t¹o ra dßng I rÊt nhá, cßn ®a sè c¸c electron sÏ chuyÓn M N B Ic( ®Õn tiÕp gi¸p C-B vμ ®−îc ®iÖn tr−êng g©y bëi nguån U bh) 2 cuèn sang miÒn C, t¹o thμnh dßng I kh¸ lín gÇn C b»ng dßng I (*). ë ®©y cÇn l−u ý lμ t¹i mçi tiÕp xóc, E c¸c hiÖn t−îng ®éng häc cña c¸c h¹t dÉn c¬ b¶n còng nh− kh«ng c¬ b¶n x¶y ra gièng nh− ta ®· biÕt trong Ib (μA) phÇn 1a, do vËy dßng ®iÖn trªn c¸c cùc E vμ C ®Òu cã 0 Ib(bh) sù ®ãng gãp cña c¶ 2 lo¹i h¹t dÉn nμy, nghÜa lμ ta cã : H×nh 4 : §Æc tuyÕn truyÒn ®¹t Ic =f (Ib) I = I + I vμ I = I + I (2) cña transistor E EP En C CP Cn Trong ®ã chØ sè p lμ ký hiÖu dßng sinh ra bëi c¸c lç Transistor lμm viÖc ë chÕ ®é khuÕch ®¹i tuyÕn trèng, cßn chØ sè n lμ ký hiÖu dßng sinh ra bëi c¸c tÝnh. electron. Dßng I lμ dßng c¸c h¹t ®iÖn kh«ng c¬ b¶n Trªn ®o¹n MN transistor ho¹t ®éng ë chÕ ®é CP trong miÒn C ®−îc tÝnh ®Õn khi coi nh− kh«ng cã tiÕp b·o hoμ, khi ®ã ®iÖn trë gi÷a hai cùc C - E cña 3
Trang 4
+12V transistor rÊt nhá vμ Transistor ®−îc sö dông nh− mét c«ng t¾c (®ãng ng¾t ®iÖn ). N Rc P C Trong thÝ nghiÖm nμy ta sÏ kh¶o s¸t ®Æc tÝnh A2 + khuyÕch ®¹i cu¶ transistor b»ng c¸ch vÏ c¸c ®−êng ®Æc 820ς tr−ng I = f( I ), tõ ®ã x¸c ®Þnh vïng ho¹t ®éng tuyÕn + c B tÝnh vμ x¸c ®Þnh ®−îc hÖ sè khuÕch ®¹i dßng ®iÖn ββββ cña V U2 transistor. II - Tr×nh tù thÝ nghiÖm E Q H×nh 6a : S¬ ®å m¹ch ®iÖn ®o ®Æc tr−ng A. VÏ ®Æc tr−ng von-ampe cña diode. Von-Ampe cña Diode ph©n cùc thuËn Quan s¸t bè trÝ trªn mÆt m¸y cña bé thÝ nghiÖm MC - 95.7 (h×nh 5) +12V U1 A1 V A2 K U2 N Rc P C A1 + 820ς + V U2 Q Q H×nh 6b : S¬ ®å m¹ch ®iÖn ®o ®Æc tr−ng Von-Ampe cña Diode ph©n cùc nghÞch c. Sau khi thiÕt lËp xong,Mêi thÇy gi¸o kiÓm H×nh 5 tra m¹ch ®iÖn , ®Ó ®−îc phÐp c¾m phÝch Chó ý : ®iÖn nguån cña MC-957 vμo æ 220V. Mäi thao t¸c th¸o l¾p m¹ch ®iÖn trªn mÆt m¸y cña d. TiÕn hμnh ®o : BÊm c«ng t¾c K ®−a ®iÖn bé thÝ nghiÖm MC-957 ®Òu ph¶i ®−îc thùc hiÖn khi vμo m¸y: ®Ìn LED ph¸t s¸ng. ng¾t ®iÖn, vμ rót phÝch c¾m nguån cña nã ra khái e. VÆn tõ tõ nóm xoay cña nguån U ®Ó hiÖu 2 æ ®iÖn 220V ! ®iÖn thÕ U gi÷a hai cùc cña ®ièt chØ trªn v«n Khi cÇn vÆn chuyÓn m¹ch ®Ó chän l¹i c¸c thang kÕ V t¨ng dÇn tõng 0,1V , tõ 0 ®Õn kho¶ng ®o, nhÊt thiÕt ph¶i gi¶m ®iÖn ¸p c¸c nguån cung 0,7V. §äc vμ ghi c¸c gi¸ trÞ t−¬ng øng cña cÊp U1,U2 vÒ 0 c−êng ®é dßng ®iÖn thuËn I chá trªn ampe t kÕ A vμo b¶ng 1. 2 1. VÏ ®Æc tr−ng V-A cña ®ièt ph©n cùc thuËn: f. VÆn nóm xoay cña nguån U vÒ vÞ trÝ 0. 2 a. M¾c m¹ch ®iÖn trªn mÆt m¸y cña bé MC - 95.7 BÊm c«ng t¸c K ®Ó ng¾t ®iÖn. theo s¬ ®å h×nh 6-a. b. Lùa chän c¸c th«ng sè cho m¹ch ®iÖn : 2. VÏ ®Æc tr−ng V-A cña ®ièt ph©n cùc ng−îc. Von kÕ ®Æt ë thang ®o 10V a. M¾c l¹i m¹ch ®iÖn trªn mÆt m¸y MC-95.7 Ampe kÕ A2 chän thang 10mA, phï hîp víi theo s¬ ®å h×nh 6-b. ®iÖn trë t¶i R= 820ς. b. Lùa chän c¸c th«ng sè cho m¹ch ®iÖn : C¸c nguån ®iÖn U vμ U ban ®Çu ®Æt ë vÞ trÝ 0, Von kÕ ®Æt ë thang ®o 10V. 1 2 c«ng t¾c K ë vÞ trÝ ng¾t m¹ch, chuyÓn m¹ch “ Ampe kÕ chän thang 0.1mA (cã thÓ sö pnp/npn, D “ ë vÞ trÝ “npn, D”. dông ®ång hå Ampe kÕ A2 hoÆc A1 ®Ó cã thang ®o thÝch hîp).C¸c nguån ®iÖn U vμ U 1 2 4
Trang 5
ban ®Çu ®Æt ë vÞ trÝ 0, c«ng t¾c K ë vÞ trÝ ng¾t m¹ch, chuyÓn m¹ch “ pnp/npn, D “ vÉn ®Ó ë vÞ trÝ “npn, D”. Ic ( mA) c. Sau khi thiÕt lËp xong, Mêi thÇy gi¸o kiÓm tra m¹ch M Ib=20μ A ®iÖn. Ib=15μA d. TiÕn hμnh ®o : BÊm c«ng t¾c K ®−a ®iÖn vμo m¸y: ®Ìn LED ph¸t s¸ng. Ib=10μA VÆn tõ tõ nóm xoay cña nguån U ®Ó hiÖu ®iÖn thÕ α Ib=5μA 2 U chá trªn v«n kÕ V t¨ng dÇn tõng 1V, tõ 0 ®Õn 10V. §äc vμ ghi c¸c gi¸ trÞ t−¬ng øng cña c−êng ®é Ib(μA) 0 3V Uce (V) dßng ®iÖn ng−îc chØ trªn ampe kÕ A vμo b¶ng 1. H×nh 7 : §Æc tuyÕn ra Ic = f ( Uce) vμ ®Æc 1 e. VÆn nóm xoay cña nguån U tr¶ vÒ vÞ trÝ 0. BÊm tuyÕn truyÒn ®¹t Ic= f (Ib) 2 c«ng t¸c K ®Ó ng¾t ®iÖn . Rót phÝch ®iÖn cña bé MC- 95.7 ra khái nguån ®iÖn ~ 220V. 2. Tr×nh tù ®o : B. VÏ ®−êng ®Æc tr−ng I = f ( I ) cña a. Lùa chän c¸c th«ng sè cho m¹ch ®iÖn : C B transistor : Von kÕ ®Æt ë thang ®o 10V. 1. Nguyªn t¾c chung : Ampe kÕ A1 chän thang 50 μA Ampe kÕ A2 chän thang 1 mA §Ó cã thÓ vÏ ®−êng ®Æc tr−ng I = f ( I ) víi cïng mét C B §iÖn trë t¶i Colect¬ Rc = 820 ς, §iÖn trë gi¸ trÞ cña UCE cÇn tiÕn hμnh theo tr×nh tù sau (h×nh 7) . m¹ch Bad¬ chän Rb = 50 – 100 kς. - VÏ hä ®−êng cong I = f (U ) biÓu diÔn sù phô C CE b. M¾c m¹ch ®iÖn trªn mÆt m¸y MC-95.7 theo thuéc cña dßng colect¬ I vμo hiÖu thÕ U gi÷a colect¬ C CE s¬ ®å h×nh 8 vμ emit¬ øng víi c¸c gi¸ trÞ kh«ng ®æi cña dßng bad¬ I C¸c nguån ®iÖn U vμ U ban ®Çu ®Æt ë vÞ trÝ 0, B t 2 = 5μA, 10μA, 15μA, 20μA. c«ng t¾c K ë vÞ trÝ ng¾t m¹ch, chuyÓn m¹ch “ - X¸c ®Þnh quan hÖ I = f (Ib) øng víi cïng gi¸ trÞ cña pnp/npn, D “ vÉn ®Ó ë vÞ trÝ “npn, D”. C hiÖu thÕ U = 3V b»ng c¸ch kÎ ®−êng th¼ng song song c. Sau khi thiÕt lËp xong, Mêi thÇy gi¸o kiÓm tra CE víi trôc tung t¹i vÞ trÝ U = 3V, vμ lÊy c¸c to¹ ®é c¸c giao m¹ch ®iÖn. CE ®iÓm cña nã víi hä ®−êng cong I =f(U ). Tõ ®ã vÏ d. TiÕn hμnh ®o : BÊm c«ng t¾c K ®−a ®iÖn vμo C CE ®−êng ®Æc tr−ng I = f ( I ) cña trandito cã d¹ng ®−êng m¸y : ®Ìn LED ph¸t s¸ng. C B th¼ng OM nh− h×nh 7 vμ suy ra hÖ sè khuÕch ®¹i dßng VÆn tõ tõ nóm ®iÒu chØnh nguån U ®Ó ®Ó 1 ®iÖn β cña trandito, cã trÞ sè b»ng ®é dèc tgα cña ®−êng thiÕt lËp dßng bad¬ ( chØ trªn ampe kÕ A ) I = 1 B OM . 5μA . ∆I VÆn tõ tõ nóm ®iÒu chØnh nguån U ®Ó v«n β = C = tgα (8) 2 ∆I kÕ V chØ hiÖu ®iÖn thÕ U (gi÷a colect¬ vμ B CE ªmit¬) t¨ng dÇn tõng 0,2V, tõ 0 ®Õn 1V. +12V +12V H Rb M F C N Rc P + A1 - - A2 + 100k NPN 820ς C + B E V - I E Q H×nh 8 5
Trang 6
§äc vμ ghi gi¸ trÞ hiÖu thÕ UCE vμ dßng Ic t−¬ng h×nh 6a vμ 6b ? v× sao ph¶i bè trÝ kh¸c øng ( chØ bëi A2) vμo b¶ng 2. Khi dßng Ic t¨ng v−ît nhau nh− vËy ? qu¸ 1mA th× ph¶i chuyÓn thang ®o cña ampe kÕ A 7. NÕu transistor cÇn kh¶o s¸t lμ lo¹i PNP 2 sang vÞ trÝ 10mA. th× s¬ ®å m¹ch ®iÖn nh− trªn h×nh 8 cÇn TiÕp tôc t¨ng UCE tõng von mét, tõ 1 – 10V, ®äc ph¶i bè trÝ thay ®æi nh− thÕ nμo? vμ ghi c¸c gi¸ trÞ IC t−¬ng øng vμo b¶ng 2. Chó ý r»ng khi t¨ng Ic , dßng Ib sÏ bÞ gi¶m, vËy cÇn th−êng xuyªn quan s¸t ®ång hå A1, ®iÒu chØnh kÞp thêi gi÷ cho Ib kh«ng ®æi. e. VÆn nóm xoay cña nguån U tr¶ vÒ vÞ trÝ 0. 2 f. TiÕp tôc thùc hiÖn l¹i tõ ®éng t¸c ( B-2-d) víi c¸c gi¸ trÞ kh«ng ®æi cña dßng bad¬ I = 10μA,15μA, B 20μA. §äc vμ ghi c¸c cÆp gi¸ trÞ t−¬ng øng cña U CE vμ I øng víi Ib = 10μA, 15μA, 20μA vμo b¶ng 2. C g. Cuèi cïng, vÆn tr¶ nóm ®iÒu chØnh c¸c nguån U vμ 1 U vÒ vÞ trÝ 0. BÊm c«ng t¾c K ®Ó ng¾t ®iÖn. Rót 2 phÝch lÊy ®iÖn ra khái æ ®iÖn ~ 220V. Th¸o c¸c d©y nèi m¹ch ®iÖn vμ thu xÕp gän gμng c¸c dông cô thÝ nghiÖm. §õng quªn ®äc vμ ghi vμo b¶ng 1 vμ 2 : Gi¸ trÞ thang ®o vμ cÊp chÝnh x¸c δA , δA , δV cña 1 2 ampe kÕ A , A , vμ Von kÕ V. 1 2 III- C©u hái kiÓm tra 1. Ph©n biÖt tÝnh dÉn ®iÖn cña b¸n dÉn tinh khiÕt, b¸n dÉn lo¹i n vμ lo¹i p . V× sao ®iÖn trë cña b¸n dÉn l¹i phô thuéc m¹nh vμo nhiÖt ®é ? Sù phô thuéc nhiÖt ®é cña ®iÖn trë cña b¸n dÉn vμ cña kim lo¹i kh¸c nhau thÕ nμo ? 2. Gi¶i thÝch sù xuÊt hiÖn hiÖu thÕ tiÕp xóc Utx khi ghÐp hai b¸n dÉn P,N víi nhau ? gi¶i thÝch ®Æc tÝnh chØnh l−u cña tiÕp xóc PN. 3. C−êng ®é dßng ®iÖn I ch¹y qua ®ièt phô thuéc vμo hiÖu ®iÖn thÕ U gi÷a hai ®iÖn cùc cña nã theo quy luËt nμo, cã thÓ ¸p dông ®Þnh luËt ¤m cho diode ®−îc kh«ng ? VÏ ®−êng ®Æc tr−ng von - ampe cña Diode vμ s¬ ®å m¹ch ®iÖn ®Ó x¸c ®Þnh ®−êng ®Æc tr−ng von - ampe nμy. 4. M« t¶ cÊu t¹o vμ ký hiÖu cña transistor lo¹i npn vμ lo¹i pnp. Gi¶i thÝch c¬ chÕ ho¹t ®éng vμ ®Æc tÝnh khuÕch ®¹i dßng ®iÖn cña transistor. 5. Theo anh chÞ th× dßng I cã ¶nh h−ëng tèt, CBO xÊu thÕ nμo ®Õn ho¹t ®éng cña transistor ? Vïng ho¹t ®éng cña transistor trong ph¹m vi thÝ nghiÖm anh chÞ ®· lμm lμ tuyÕn tÝnh hay phi tuyÕn, v× sao ? 6. Anh chÞ cã nhËn xÐt g× vÒ c¸ch bè trÝ c¸c ®ång hå ®o thÕ vμ dßng trong c¸c s¬ ®å m¹ch ®iÖn 6
Trang 7
B¸o c¸o thÝ nghiÖm Kh¶o s¸t ®Æc tÝnh cña diode vμ transistor X¸c nhËn cña thÇy gi¸o Tr−êng ........................................ Líp .....................Tæ ..................... Hä tªn : ......................................... I. Môc ®Ých thÝ nghiÖm ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... ............. II. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm A. Kh¶o s¸t ®−êng ®Æc tr−ng von - ampe I = f(U) cña Diode : B¶ng 1 U = .................( V ) ; δV = ..................(%) m Thang ®o I = ............... (mA ) ; δA = ..................(%) t 1 I = ................(μA ) ; δA = ..................(%) n 2 U ChiÒu (V) thuËn I (mA) U ChiÒu (V) nghÞch I (mA) B. Kh¶o s¸t ®−êng ®Æc tr−ng I = f ( I ) cña Transistor : C B B¶ng 2 Um = .................( V ) ; δV= ..................% Thang ®o I = ............... ( μA ) ; δA = ..................% 1 1 I = ................(mA ) ; δA = ..................% 2 2 Uce Ib= (V) 5μA Ic (mA) Uce Ib= (V) 10μA Ic (mA) Uce Ib= (V) 15μA Ic (mA) Uce Ib= (V) 20μA Ic (mA) 7
Hiển thị 7 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.
Bình luận (0)
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!