Контрольні запитання

1. Дати визначення, що таке біполярний транзистор.

2. Структура та схематичне позначення транзистора n-p-n типу; p-n-p типу.

3. p-n переходи в біполярному транзисторі. Їх назви, розташування та призначення (з наведенням структури транзистора).

4. Які умови повинні бути виконані при виготовленні транзистора і чому?

5. Пояснити механізм утворення струмів бази, емітера та колектора.

6. Чому в транзисторі носії заряду, що потрапили в базу з емітера, вільно проходять з бази в колектор, незважаючи на те, що колекторний перехід закритий?

7. Чому виникає струм і від чого залежить його значення?

8. У чому відмінність статичних і динамічних характеристик транзистора?

9. Вивести взаємозв'язок між коефіцієнтами передачі струму і .

10. Як визначити параметр за знятими характеристиками?

11. Основні режими роботи транзистора. Чим вони відрізняються?

12. В якому з режимів роботи біполярний транзистор здатен підсилювати сигнали?

13. В якому з режимів роботи транзистор характеризується найменшими втратами енергії? Чому?

14. В чому особливість ключового режиму? Які переваги на вашу думку має цей режим роботи біполярного транзистора?

15. Навести основні схеми вмикання біполярних транзисторів та довести, що схема зі спільним емітером здатна підсилювати і напругу і струм.

16. Коефіцієнт передачі струму в схемі зі спільною базою, схемі зі спільним емітером та спільним колектором.

17. Рівняння, що описують транзистор як активний чотириполюсник (з наведенням структури чотириполюсника) та визначення h-параметрів.

18. В яких режимах виконується розрахунок параметрів транзистора як активного чотириполюсника (з наведенням структури чотириполюсника, назвою параметру та формулою для його визначення)?

Лабораторна робота №3 Фотоелектронні прилади

Мета роботи – експериментальне визначення параметрів і характеристик фоторезистора, фотодіода і фототранзистора, а також вивчення схем їх вмикання в електричне коло.

Порядок виконання роботи

1. Тумблером "Мережа" увімкнути лабораторний стенд (рис. 3.1).

Дослідження фоторезистора

2. Зняти та побудувати світлові характеристики фоторезистора при напрузі живлення і опорах навантаження (перемикач відповідно у положенні 1, 2, 3):

,

де – фотострум, вимірюється міліамперметром РА в колі фоторезистора; Ф - світловий потік, регулюється перемикачем (в положенні 0 – ; в положенні 1 – ; в положенні 2 – ). Напруга U встановлюється ручкою на виході схеми (рис. 3.1), а вимірюється мультиметром, підключеним до клем .

Результати вимірювань занести в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1. Світлові характеристики фоторезистора

Rн=0 кОм		0	0,02	0,03
Rн=15 кОм
Rн=56 кОм

3. Зняти та побудувати статичні вольт-амперні характеристики фоторезистора для двох значень світлового потоку ; ( перемикач відповідно в положенні 1 і 2), :

,

змінюючи U у межах 0...5 В ручкою "Регулювання U " на лабораторному стенді. Напруга вимірюється мультиметром, підключеним до клем . Результати вимірювань занести в таблицю 3.2.

Таблиця 3.2. Вольт-амперні характеристики фоторезистора

Ф = 0,02 лм
Ф = 0,03 лм

4. За побудованими статичними вольт-амперними характеристиками обчислити наступні параметри фоторезистора:

4.1) статичну питому чутливість при за формулою:

, [мА/(лм*В)].

4.2) інтегральну чутливість (до білого не розкладеного в спектр світла): , [мА/лм].

4.3) світловий опір при :

, [Ом].

4.4) кратність зміни опору , взявши значення темнового опору .

4.5) темновий струм: , [А].

а) Схема дослідження фоторезистора в) Схема дослідження фототранзистора

б) Схема дослідження фотодіода

Рис. 3.1. Схема лабораторного стенду для дослідження фотоприладів

Дослідження фотодіода

5. Зняти та побудувати навантажувальні характеристики фотодіода в генераторному режимі (перемикач у положенні 2) та фотоперетворювальному (перемикач у положенні 1) режимі для двох значень світлового потоку і відповідно (перемикач у положеннях 1 і 2 відповідно):

,

дискретно змінюючи опір навантаження від 0 до 1.2 МОм перемикачем .

Результати вимірювань занести в таблицю 3.3.

Таблиця 3.3. Навантажувальні характеристики фотодіода

			0,36	1,1	5,6	20	130	1200
Генераторний режим
Фотоперетвор. режим

6. За даним п. 5 розрахувати світлову напругу за законом Ома і побудувати вольт-амперну характеристику фотодіода в генераторному режимі (табл. 3.4):

для .

Таблиця 3.4. Вольт-амперна характеристика фотодіода в генераторному режимі

7. Зняти та побудувати статичні вольт-амперні характеристики фотодіода у фотоперетворювальному режимі (за наявності зовнішнього джерела живлення – ключ у положенні 1 ) для трьох значень світлового потоку ; ; (S4 відповідно в положенні 0, 1, 2):

,

змінюючи U від 0 до 5 В. Результати вимірювань занести в таблицю 3.5.

Таблиця 3.5. Статичні вольт-амперні характеристики фотодіода у фотоперетворювальному режимі

8. За побудованими в п. 7, 8 вольт-амперними характеристиками визначити статичну і інтегральну чутливість фотодіода в генераторному та фотоперетворювальному режимі при . Порівняти результати між собою та з відповідними параметрами фоторезистора. Зробити висновки.

Дослідження фототранзистора

9. Зняти та побудувати статичні вольт-амперні характеристики фототранзистора з обірваною базою для двох значень світлового потоку ; : , змінюючи від 0 до 5 В ручкою „Регулювання U”. Результати вимірювань занести в таблицю 3.6.

Таблиця 3.6. Статичні вольт-амперні характеристики фото транзистора

11. За побудованими в п. 9 вольт-амперними характеристиками визначити статичну і інтегральну чутливість фототранзистора при . Порівняти отримані результати з розрахованими раніше чутливостями фототранзистора та фотодіода. Зробити висновки.