Расчёт статических параметров биполярного транзистора

МИНИСТЕРСТВО ПО РАЗВИТИЮ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И КОМУНИКАЦИЙ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН


ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИМЕНИ МУХАММАД АЛЬ-ХОРАЗМИЙ


САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:

«РАСЧЁТ СТАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА»

Выполнил: студент 2 курса гр.076-20 факультета ИБ Вайменов. С

ТАШКЕНТ-2022
РАСЧЁТ СТАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА


Цель работы: понять физический смысл h – параметров биполярного транзистора (БТ), получить практические навыки расчета этих параметров для заданного биполярного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером (ОЭ).

Uкэ= 0В Uкэ= 10В Iб мкА Uбэ мВ Iб мкА Uбэ мВ 25 516 25 671 50 539 50 Точка А 691 75 553 75 703 100 562 100 711 125 570 125 718 150 576 150 724 175 581 175 729 200 585 200 734 225 589 225 738 250 593 250 742 275 596 275 746 300 598 300 749 325 601 325 752 350 603 350 755 375 605 375 758 400 608 400 760 Вариант	Тип транзистора	Ток покоя базы Iбп, мкА	Напряжение питания Ек, В	Коллекторное сопротивление Rк, Ом
19	2N2222A	50	15	1500

UКЭ	IКпри IБ=25 мкА	IКпри IБ=50мкА	IКпри IБ=75 мкА	IКпри IБ=100мкА	IКпри IБ=125 мкА	IКпри IБ=150мкА
0	-0,24	-0,047	-0,07	-0,09315	-0,115	-0,13835
0,5	5,11	10,212	15,221	20,143	24,981	29,738
1	5,142	10,263	15,297	20,243	25,105	29,886
2	5,193	10,364	15,447	20,442	25,352	30,181
3	5,244	10,465	15,598	20,642	25,599	30,475
4	5,294	10,566	15,748	20,841	25,847	30,769
5	5,345	10,667	15,899	21,04	26,094	31,036
6	5,396	10,768	16,049	21,239	26,341	31,357
7	5,445	10,869	16,2	21,438	26,588	31,652
8	5,496	10,97	16,35	21,638	26,835	31,946
9	5,547	11,071	16,501	21,837	27,082	32,24
10	5,598	11,172	16,651	22,036	27,329	32,534
15	5,851	11,676	17,404	23,032	28,565	34,005
20	6,103	12,181	18,156	24,028	29,8	35,476

Определение h – параметров транзистора 2N2222A графическим путём с помощью полученных вольтамперных характеристик транзистора для схемы с общим эмиттером

О пределим параметр h_11э из семейства входных характеристик транзистора 2N2222AI_б = f(U_бэ), полученных в пункте 1.1.1. По заданному току базы покоя I_бп=50 мкА, который определяет статический режим работы транзистора, на входной характеристике, соответствующей U_кэ=10 В, найдем рабочую точку "А", соответствующую этому току. Координаты точки "А": I_бп=50 мкА, U_бэп=691 мВ. Выберем вблизи рабочей точки "А" две вспомогательные точки приблизительно на одинаковом расстоянии и определим приращение тока базы ΔI_б и напряжения ΔU_бэ, по которым найдем дифференциальное сопротивление по формуле:
Из рис.5 получим, что I_б1=25 мкА, I_б2=75 мкА, U_бэ1=671 мВ, U_бэ2=703мВ. Тогда h_11эопределится:

Определим параметр h_12э из семейства входных характеристик транзистора 2N2222AI_б = f(U_бэ), полученных в пункте 1.1.1. Для этого из рабочей точки "А" проведем горизонтальную линию до пересечения с характеристикой, снятой при U_кэ=0В. Приращение напряжения между коллектором и эмиттером транзистора 2N2222A определим по формуле:

ΔU_кэ= U_кэ2 – U_кэ1=10В – 0В=10В

Этому приращению ΔU_кэ соответствует приращение напряжения между базой и эмиттером транзистора:

ΔU_бэ= U_бэп4 – U_бэ3=691мВ – 539мВ=152мВ

Графическое определение параметра h_12э

Параметр h_12э определим из формулы:



Определим параметр h_21э из семейства выходных характеристик транзистора 2N2222AI_к = f(U_кэ) при I_б = const. Найдем рабочую точку "А" на выходных характеристиках транзистора как точку пересечения прямой нагрузки (Е_к = 15В, R_к = 1500Ом, см. исходные данные) с выходной ветвью ВАХ для I_бп = 50 мкА.
По оси токов I_к откладываем значение Е_к/ R_к = 10 мА
По оси напряжения U_кэ откладываем Е_к = 15В

Рис.7.Графическое определение параметра h_21э

Получаем следующие координаты рабочей точки "А":I_кп =9,825 мА, U_кэ=0,81 В. Проведем из рабочей точки вертикальную прямую до пересечения с ветвями ВАХ при I_б1 = 25 мкА и I_б3 = 75 мкА. Рассчитаем приращение тока базы ΔI_б, взятого вблизи заданного значения тока базы I_бп, по формуле:

ΔI_б = I_б3 – I_б1=75 мкА – 25 мкА=50мкА

Приращению ΔI_б будет соответствовать приращение коллекторного тока, которое можно вычислить по формуле:

ΔI_к = I_к2 – I_к1=14,512 мА – 5,21мА = 9,302 мА

Параметр h_21э определим из формулы:

Определим параметр h_22э из семейства выходных характеристик транзистора 2N2222AI_к = f(U_кэ)при I_б = 50 мкА. Для этого на ветви характеристики при I_бп = 50 мкА вблизи рабочей точки "А" выберем две вспомогательные точки приблизительно на одинаковом расстоянии и определим приращение напряжения между коллектором и эмиттером транзистора:

Рис.8.Графический способ нахождения параметра h_22э

ΔU_кэ=U_кэ2 – U_кэ1=1,1В – 0,1В = 1 В

U_кэ вызывает приращение коллекторного тока:

ΔI_к=I_к4 –I_к3=10,515мА – 9,313мА = 1,202 мА

Тогда параметр h_22э будет равен:

1.3 Найдем входное и выходное сопротивление транзистора 2N222A по формулам:

1.4 Определим коэффициент передачи по току транзистора 2N222A β