Порядок выполнения работы
1. Снятие входных характеристик транзистора:
1) включите источник питания e1, замкнув тумблер К1
2) с помощью потенциометра R1 установите напряжение на базе UЭБ = 0 В;
3) включите источник питания e2, замкнув тумблер К2
4) с помощью потенциометра R2 установите напряжение на вольтметре V2, равное = 0 В;
5) увеличивая потенциометром R1 напряжение UЭБ, измерьте силу тока базы IБ при десяти значениях UЭБ. Напряжение UЭК во время измерений поддерживайте постоянным с помощью потенциометра R2;
6) установите на коллекторе напряжение, равное = 5 В, повторите операции, указанные в пункте 7;
7) результаты измерений занесите в таблицу 1;
8) в одной системе координат постройте графики зависимости IБ от UЭБ при двух значениях напряжений на коллекторе ( и ). Около кривых укажите значения напряжений и .
Таблица 1
№ п/п | |||||||||||
= 0 В | UЭБ, В | ||||||||||
IБ, мкА | |||||||||||
= 5 В | UЭБ, В | ||||||||||
IБ, мкА |
2. Снятие выходных характеристик транзистора:
1) с помощью потенциометра R1 установите ток базы = 10 мкА;
2) увеличивая с помощью потенциометра R2 напряжение на коллекторе UЭК, измерьте силу коллекторного тока IК при десяти значениях UЭК. Силу тока базы во время измерений поддерживайте постоянной с помощью потенциометра R1;
3) установите ток базы = 30 мкА и повторите операции, указанные в пункте 2;
4) результаты измерений занесите в таблицу 2;
5) в одной системе координат постройте графики зависимости тока коллектора IК от напряжения на коллекторе UЭК при двух значениях силы тока базы ( и ). Около кривых укажите значения силы тока базы и .
Таблица 2
№ п/п | |||||||||||
= 10 мкА | UЭК, В | ||||||||||
IК, мА | |||||||||||
= 30 мкА | UЭК, В | ||||||||||
IК, мА |
3. Снятие зависимости между входным IБ и выходным током IК:
1) с помощью потенциометра R2 установите напряжение на вольтметре V2, равное UЭК = 9 В или 12 В (по заданию преподавателя);
2) увеличивая с помощью потенциометра R1 напряжение на входе UЭБ, измерьте силу тока коллектора IК при десяти различных значениях силы тока базы IБ. Напряжение на коллекторе UЭК поддерживайте постоянным во время измерений с помощью потенциометра R2;
3) результаты измерений занесите в таблицу 3;
4) постройте график зависимости IБ от IК при постоянном напряжении на коллекторе UЭК. На графике укажите значение UЭК, использованное в эксперименте.
4. Расчет параметров транзистора:
1) используя входную характеристику транзистора при напряжении на коллекторе = 0 В, рассчитайте входное сопротивление транзистора по формуле 2;
2) используя выходную характеристику транзистора, соответствующую силе тока базы = 10 мкА, рассчитайте выходное сопротивление транзистора по формуле 3;
3) из графика зависимости IБ от IК при постоянном напряжении на коллекторе UЭК найдите коэффициент усиления транзистора по формуле 4;
4) результаты запишите в таблицу 4.
Таблица 3
UЭК = | № п/п | ||||||||||
IБ, мкА | |||||||||||
IК, мА |
Таблица 4
, Ом | , Ом | |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие вещества относятся к полупроводникам? Приведите примеры.
2. Почему в обычном состоянии полупроводники являются плохими проводниками электрического тока? Каким образом можно увеличить проводимость полупроводника?
3. Какие частицы являются носителями заряда в полупроводниках? Что называется собственной проводимостью полупроводника?
4. Какая проводимость называется электронной? дырочной?
5. Как образуется полупроводник n-типа? полупроводник p-типа?
6. Что называется p-n переходом?
7. Опишите процессы, происходящие в p-n переходе при прямом включении источника тока.
8. Опишите процессы, происходящие в p-n переходе при обратном включении источника тока.
9. Что представляет собой транзистор? Какие бывают типы транзисторов? Как транзистор обозначается на электрических схемах?
10. Опишите процессы, происходящие в транзисторе при подаче на него напряжения.
11. Перечислите возможные схемы включения транзистора.
12. Запишите выражения для определения входного и выходного сопротивлений, коэффициента усиления транзистора при включении его по схеме с общим эмиттером.
13. Изобразите входную и выходную характеристики транзистора и объясните их.
14. Как с помощью статических характеристик определить параметры транзистора?
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ И РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Ремизов А.Н., Максина А.Г., Потапенко А.Я. Медицинская и биологическая физика. М.: Дрофа, 2003. 558 с. (Глава 18, §18.1 - §18.4, С.320 – 326).
2. ЭссауловаИ.А., Блохина М.Е., Мансурова Г.В. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике. М.: Высш. шк., 1987. 271 с.(С.172 – 183).
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Джанколи Д. Физика. Т. 2: М.: Мир, 1989. 666 с. (Раздел 41, § 41.11, С. 560 – 566).
2. Шубин А.С. Курс общей физики. М.: Высш.шк., 1976, 480 с. (Часть III, Глава 8, § 14, С. 242 – 247).
Лабораторная работа № 12
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Цель работы: изучение способов измерения температуры с помощью терморезистора и термопары.
Задачи работы: 1) градуировка терморезистора (термистора); 2) градуировка термопары; 3) расчет удельной ЭДС термопары; 4) определение неизвестной температуры по градуировочным графикам.
Обеспечивающие средства: терморезистор (термистор), термопара, термометр, омметр, милливольтметр, калориметры, электроплитка.