Описание метода и установки

В задачу данной работы входит изучение температурного дрейфа входной характеристики транзистора в схеме с общей базой при U_КБ=const. Объектами исследования является два транзистора n-р-n-типа: кремниевый КТ315 (Т_I) и германиевый ГТ311 (Т₂) (рис. 2). Транзисторы помещены в термостат, расположенный на лицевой панели планшета. На этой панели также размещены клеммы и расшивочная панель. Электрическая схема установки приведена на рис. 2.

Питание электрической схемы осуществляется от источника питания БП-591 с выходным напряжением +12В, подключаемого к планшету с помощью штепсельного разъема. Электропитание блока термостатирования производится от сети 220 В. Задание температуры определяется регулятором – задатчиком температуы, расположенным на передней панели. Измерение температуры осуществляется с помощью термопарного термометра. Рабочим режимом транзисторов данного типа (n-p-n) является такой режим, при

котором потенциал базы превышает потенциал эмиттера, а потенциал коллектора выше потенциал базы. Стабилитрон КС139, включенный в цепь базы, обеспечивает постоянство напряжения на базах обоих транзисторов. Регулировка обратного напряжения коллекторного перехода U_КБ осуществляется резистором R₁ входной цепи эмиттерного повторителя Т цепи питания. Напряженяе U_КБ между клеммами 4(6) и 10 измеряется мультиметром типа С1-112. Эмиттерный ток I_Э и напряжение U_ЭБ задается потенциометром R₂. Значение тока I_Э определяется по падению напряжения на сопротивлениях R₃=100 Ом и R₅ = 100 Ом, измеряемого мультиметром типа С1-107.

Рис. 2

Напряжение U_ЭБ измеряется между клеммами 3(5) и 10 с помощью мультиметра С1-112.

Задание

1. Снять входную характеристику при фиксированном напряжении U_КБ для кремниевого и германиевого транзисторов при трех различных значениях температур.

2. Построить график зависимости ln I_Э от при больших значениях I_Э (когда ток эмиттера подчиняется зависимости (6)) и найти ширину запрещенной зоны материала полупроводникового транзистора E_g.

3. Оценить разницу в ширине запрещенной зоны кремния и германия по сдвигу входных характеристик германиевого и кремниевого транзисторов.

4. Провести анализ полученных результатов.

Контрольные вопросы

1. Объясните устройство и принцип действия биполярного транзистора.

2. Почему в рабочем режиме к коллекторному переходу прикладывается обратное напряжение?

3. Объясните причину температурного дрейфа характеристик транзисторов.

4. Почему входные характеристики кремниевых и германиевых транзисторов сдвинуты друг относительно друга вдоль оси напряжений?

5. Как по сдвигу входных характеристик германиевого и кремниевого транзисторов оценить разницу в ширине запрещенной зоны

Список рекомендуемой литературы

1. Батушев В.А. Электронные приборы. М.: Высш. шк., 1980. 383 с.

2. Шалимова К.В. Физика полупроводников. М.: Энергия, 1976. 416 с.

3. Епифанов Г.И., Мома С.А. Твердотельная электроника. М.:Высш. шк., 1966. 304с.

4. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1977. 672с.

5. Ржевкин К.С. Физические принципы действия полупроводниковых приборов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. 256с.

6. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. М.: Высш. шк., 1991. 622с.