Tranzystory w pracy impulsowej. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości impulsowych tranzystorów. Wyniki pomiarów parametrów impulsowych tranzystora będą porównane z parametrami obliczonymi. Na podstawie pomiarów możliwa będzie ocena przydatności tranzystora do pracy impulsowej oraz czynników wpływających na szybkości działania układu w zależności od typu tranzystora i parametrów układu.. Opis układu badanego. Schemat i płytkę badanego układu przedstawiono w Dodatku (Rys. i ). Układ składa się z dwóch stopni tranzystorowych w konfiguracji wspólnego emitera. Każdy ze stopni odwraca fazę sygnału na swoim wejściu. W rezultacie sygnał wyjściowy drugiego stopnia ma tą samą fazę (wartość logiczną), co sygnał na wejściu pierwszego stopnia. Zastosowanie zwor umożliwia wybór konfiguracji układu i wartości rezystorów układu sterującego i obciążającego tranzystor T 3. Przygotowanie. Szacowany czas przygotowania do zajęć wynosi do 6 godzin. 3.. Literatura [] Materiały Laboratorium i Wykładów Zespołu Układów Elektronicznych. [] U. Tietze, Ch. Schenk, Układy półprzewodnikowe, WNT, Warszawa, 009, s. 74-80, 8-7, 65-88. [3] S. Kuta, Elementy i układy elektroniczne, AGH, 000, s. 9-3 (tom ), 63-8 (tom ). 3.. Pytania kontrolne. Co to jest: a. Czas opóźnienia, b. Czas opadania, c. Czas magazynowania, d. Czas narastania?. Od czego zależą parametry wymienione w pytaniu? 3. Modele tranzystora bipolarnego i unipolarnego dla dużych sygnałów. 4. Twierdzenia: Millera. [] s.33. 5. Co to jest dzielnik rezystancyjny skompensowany. 3.3. Przygotowanie do zajęć. Dla zadanego na Rys. układu obliczyć i wykreślić odpowiedź na pobudzenie o skoku jednostkowy o napięciu Uin = 5V.. Zaproponować procedurę oszacowania pojemności z wykresu obliczonej odpowiedzi impulsowej odpowiedź na impuls jednostkowy obserwowana będzie na oscyloskopie, a z niej należy wywnioskować, jaka jest wartość pojemności przy znanych wartościach rezystancji.
Rys.. Schemat zastępczy wejścia badanego układu. 3. Przeprowadzić symulację komputerową układu z Rys. przy pobudzeniu skokiem jednostkowym o amplitudzie Uin = 5V, dla R=k, R=3k, i Cin = 00p oraz R=0k, R=30k, i Cin = n 4. Przeprowadzić symulację komputerową badanego układu z Rys.przy pobudzeniu impulsem prostokątnym o amplitudzie Uin = 5V i czasie trwania T = 0us. 5. Nie wykonanie powyższych trzech punktów może być powodem niedopuszczenia do wykonania ćwiczenia. 4. Przebieg ćwiczenia. Zestawić układ pomiarowy z tranzystorami bipolarnymi (np. BC57) podłączając zasilanie 5V; na wejście układu podłączyć generator przebiegu prostokątnego o napięciu +/- 5V i częstotliwości ok. 50kHz; używając sond oscyloskopowych z tłumieniem 0, obserwować na oscyloskopie zarówno przebieg wejściowy jak i wyjściowy.. Obserwować na oscyloskopie zarówno przebieg wejściowy jak i na wejściu pierwszego tranzystora zmierzyć td, tf, ts, tr dla różnych wartości rezystancji (R6,R7,R8) oraz przy załączeniu pojemności Cf i Cd; wyniki umieścić w tabeli Tab.. Dla jednego przypadku wydrukować przebieg z oscyloskopu. 3. Obserwować na oscyloskopie zarówno przebieg wejściowy jak i na wyjściu pierwszego tranzystora zmierzyć td, tf, ts, tr dla różnych wartości rezystancji (R6,R7,R8, R, R,R3) oraz przy załączeniu pojemności Cf, Cd, Cs i R5; wyniki umieścić w tabeli Tab.. Dla jednego przypadku wydrukować przebieg z oscyloskopu. 4. Obserwować na oscyloskopie zarówno przebieg wejściowy jak i na wyjściu drugiego tranzystora zmierzyć td, tf, ts, tr dla różnych wartości rezystancji (R6,R7,R8 R, R,R3) oraz przy załączeniu pojemności Cf, Cd, Cs i R5; wyniki umieścić w tabeli Tab.3. Dla jednego przypadku wydrukować przebieg z oscyloskopu. Zwiększając częstotliwość przebiegu określić, dla jakiej częstotliwości układ przenosi impulsy. 5. Punkty do 4 powtórzyć dla tranzystorów MOS (np. N700 lub BS07). 6. Punkty do 4 powtórzyć dla tranzystorów impulsowych (np. N369). 7. Uzupełnić tabele o wnioski. 8. Sprawozdanie zawierać powinno: Wykonane zadania z punktu 3.3, Wypełnione tabele pomiarowe z wnioskami. 5. Dodatki: Tabela,, 3. Tabele wyników pomiarowych. Rys.. Schemat ideowy wzmacniacza tranzystorowego. Rys.3 Schemat montażowy wzmacniacza.
Tabela. Impulsu na wejściu tranzystora T tranzystor BJT/MOSFET typu. Warunki pomiaru td tr ts tf Wnioski i oszacowanie pojemności wejściowej tranzystora R6 R7 Wydrukować przebiegi z oscyloskopu. R8 R7, Cf R7, Cd 3
Tabela. Impulsu na wyjściu tranzystora T tranzystor BJT/MOSFET typu. Warunki pomiaru td tr ts tf Wnioski R7, R R7, R Wydrukować przebiegi z oscyloskopu. R7, R3 R6, R R7, R R8, R R7, Cf R7, Cd R7, R, Cs R7, R, R5 4
Tabela. Impulsu na wyjściu tranzystora T tranzystor BJT/MOSFET typu. Warunki pomiaru td tr ts tf F MAX Wnioski R7, R R7, R Wydrukować przebiegi z oscyloskopu R7, R3 R6, R R7, R R8, R R7, Cf R7, Cd R7, R, Cs R7, R, R5 5
6 Rys. Schemat ideowy wzmacniacza tranzystorowego. R6 k R7 5k R8 k R k R 5k R3 k R4 k WE WY ZAS C3 47u C 00n T T Cd 0p Vcc R5 k Cs 0p Cf 0p D BAT43 J J J3 J4 J5 J6 J7 J8 J9 J0 J
7 Rys 3. Schemat montażowy wzmacniacza. 0 0 0 B C E B C E