Ćwiczenie 4- tranzystor bipolarny npn, pnp - home.agh.edu. ostrowsk/teksty/cwicz4.pdf · gdy w...

Download Ćwiczenie 4- tranzystor bipolarny npn, pnp - home.agh.edu. ostrowsk/teksty/cwicz4.pdf · Gdy w tranzystorze…

Post on 28-Feb-2019

212 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

wiczenie 4- tranzystor bipolarny npn, pnp

Tranzystory s to urzdzenia pprzewodnikowe, ktre umoliwiajsterowanie przepywem duego prdu, za pomoc prdu znacznie mniejszego.

Tranzystor bipolarny skada si z trzech obszarw pprzewodnika o przeciwnym typie przewodnictwa (n-p-n lub p-n-p), powoduje to powstanie dwch zczy: n-p i p-n lub analogicznie p-n i n-p.

Tak wic rozrniamy dwa typy tranzystorw bipolarnych npn i pnp.

Tranzystor PNP Tranzystor NPN

Budowa tranzystora bipolarnego

[http://home.agh.edu.pl/~maziarz/LabPE/bipolarne.html]

Gdy w tranzystorze NPN napicie na bazie jest wysze od napicia na emiterze o okoo 0,7V, tranzystor zaczyna przewodzi.

Gdy w tranzystorze PNP napicie na bazie jest nisze od napicia na emiterze o okoo 0,7V, tranzystor zaczyna przewodzi.

Tranzystor PNPTranzystor NPN

UBE

UBE

EMITER

BAZA

KOLEKTOR

Charakterystyki pracy tranzystora

[http://home.agh.edu.pl/~maziarz/LabPE/bipolarne.html]

Sprawd t wasno sporzdzajc ukd jak na rysunku.

Dla potencjometru 1kOhm ustaw skok (Increment) co 1%

Zaobserwuj i na pocztku napicie na kolektorze jest praktycznie rwne napiciu zasilania (tranzystor nie przewodzi prdu). W miar wzrostu napicia na bazie maleje ono aby osign wielko rzdu kilkuset mili-voltw. Jest to tzw. nasycenie tranzystora. Pynie duy prd ktry powoduje odoenie na rezystorze kolektorowym R2 napicia prawierwnego napiciu zasilania.

Stosunek IC/ IB jest stay, co oznacza, e pewnej wartoci prdu bazy IB odpowiada okrelona warto prdu kolektora IC. Mona zatem zmienia prd bazy po to aby uzyskiwa -krotnie wiksze zmiany prdu kolektora. Uzyskuje si zatem wzmocnienie przez tranzystor mocy sygnau sterujcego. Wiksz moc sygnau w obwodzie kolektora otrzymuje si kosztem mocy czerpanej z zasilacza.

Parametr (wzmocnienie prdowe jest bardzo wanym parametrem tranzystora)

Dla tranzystorw krzemowych NPN wynosi on okoo kilkaset (tranzystory maej mocy) do kilkadziesit tranzystory duej mocy)

Tranzystor jako klucz

Sporzd ukad jak na rysunku, po uruchomieniu symulacji porwnaj sygna wejciowy na bazie tranzystora z napiciem na kolektorze tranzystora. Pojawienie si wysokiego napicia na bazie tranzystora (powyej 0,7V) powoduje zaczenie tranzystora i przepyw prdu przez Rezystor R1, napicie na kolektorze bdzie prawie rwne 0V.

Taki ukad dziaa te jak negator sygnau, co jest wykorzystywane w technice cyfrowej:

Na wejciu napicie niskie, na wyjciu napicie zasilania 5V i odwrotnie na wejciu napicie 5V, na wyjciu napicie prawie rwne 0V.

Tak wic podajc napicie na baz tranzystora moemy go wczy i wtedy napicie na kolektorze jest prawie rwne potnecjaowi emitera.

Aby zaobserwowa te zalenoci w obwodzie kolektora umie arwk z biblioteki Indicators. Tak sam arwk umie w obwodzie bazy tranzystora. Obie maj mie podpity jeden biegun do zasilania 5V

Sporzd analogiczny schemat dla tranzystora PNP

Klucze tranzystorowe stosuje si czsto do sterowania silnikami prdu staego lub przekanikami. S to elementy indukcyjne, w ktrych jest gromadzona energia. Przy przeczaniu klucza powstaj napicia wsteczne, mogce uszkodzi tranzystor. Zbuduj ukad jak na rysunku i zaobserwuj te przepicia. Przekanik znajdziesz w katalogu Basic, Relay.

Zaobserwuj przepicia na przebiegu wyjciowym kolor czerwony

Tranzystor mona zabezpieczy dopinajc rwnolegle do cewki przekanika diod w kierunku zaporowym. Zmodyfikuj schemat do

postaci na rysunku.

Jak wida przepicia znikny.

Zamie schemat stosujc tranzystor PNP, a nastpnie docz diodzabezpieczajc.

Tranzystor w ukadzie wzmacniacza napiciowego w ukadzie: wsplny emiter WE

Zbuduj ukad jak na rysunku

Zmierz stosunek amplitudy sygnau wyjciowego do wejciowego-wzmocnienie napiciowe. Zmodyfikuj warto elementw do postaci na

rysunku i ponownie zmierz wzmocnienie napiciowe ukadu.

Ktry z elementw zosta zmieniony i jak wpyno to na wzmocnienie napiciowe ukadu.

Zwiksz amplitud sygnau wejciowego, zobacz jak znieksztacony jest sygna wyjciowy, dla jakiej amplitudy sygna wyjciowy przybierze ksztat sinusoidy.

Cz praktyczna

Podstawowym parametrem tranzystora bipolarnego jest tzw.

wspczynnik wzmocnienia prdowego.

Jest to stosunek prdu kolektora (prdu sterowanego) do prdu bazy

(prdu sterujcego).

Poczenie dwch tranzystorw w tzw. ukadzie Darlingtona (Super

Alfa) zapewnia, e wspczynnik wzmocnienia takiego ukadu jest

iloczynem wspczynnikw wzmocnienia obu tranzystorw.