Інформація про викладача
Інформація для вчителів
Опис
Експериментальна установка
Транзистори є важливим елементом сучасної електротехніки для керування електричними струмами.
Відповідно до їхнього позначення як "передавальний резистор" (англ. transfer resistor), транзистори є керованими резисторами і, таким чином, використовуються як перемикачі, а також як підсилювачі в багатьох галузях. Різні типи транзисторів використовуються від підсилення звукових сигналів у низькочастотних діапазонах до перемикання високої потужності в системах керування двигунами та обробки високочастотних потоків даних.
У цьому експерименті учні записують вольт-амперні характеристики транзистора.
Додаткова інформація для вчителів (1/3)
Попередні знання
Учні повинні вміти збирати і розуміти прості електричні кола. В ідеалі, вони повинні вже теоретично засвоїти принцип роботи транзистора. Крім того, учні повинні знати, що транзистор може працювати як перемикач.
Мета навчання
Учні повинні знати, що транзистор має різні вольт-амперні характеристики для різних струмів бази. Для цього учні розглядають вольт-амперні характеристики транзистора і як приклад визначають вихідний опір у робочій точці.
Додаткова інформація для вчителів (2/3)
Завдання
Учні повинні записати п'ять вольт-амперних характеристик транзистора для різних значень сили струму бази. Потім, використовуючи характеристику для 30 мкA приблизно визначити вихідний опір транзистора при напрузі 5 В.
Принцип
Коли транзистор працює в діапазоні насичення, його вихідний опір майже постійний, що видно з лінійного ходу вольт-амперної характеристики. Цей опір можна регулювати за допомогою струму бази.
Диференціальний вихідний опір має вигляд:
Додаткова інформація для вчителів (3/3)
Примітки
Переконайтеся, що максимальна потужність транзистора 600 мВт не перевищена. Це забезпечується, якщо струм колектора залишається нижче 30 мА.
Інструкції з техніки безпеки
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Схематичне позначення транзистора
Транзистори використовуються в електроніці для перемикання та підсилення струмів. Як і діоди, транзистори складаються з легованих напівпровідникових матеріалів.
Виводи npn-транзистора позначені базою (B), колектором (C) і емітером (E), як показано на схемі поруч. Ви можете відрізнити емітер від колектора за допомогою стрілки.
У цьому експерименті Ви навчитеся записувати вольт-амперні характеристики транзистора і визначати вихідний опір транзистора.
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | З'єднувальний, прямий, модуль SB | 05601-01 | 4 |
| 2 | З'єднувальний, кутовий, модуль SB | 05601-02 | 1 |
| 3 | З'єднувальний, Т-подібний, модуль SB | 05601-03 | 1 |
| 4 | З'єднувальний, розімкнутий, модуль SB | 05601-04 | 2 |
| 5 | З'єднувальний, кутовий з роз'ємом, модуль SB | 05601-12 | 2 |
| 6 | Опір 47 кОм, модуль SB | 05615-47 | 1 |
| 7 | Опір 10 кОм, модуль SB | 05615-10 | 1 |
| 8 | Опір 1 кОм, модуль SB | 05614-10 | 1 |
| 9 | Потенціометр 10 кОм, модуль SB | 05625-10 | 1 |
| 10 | Транзистор NPN (BC337), модуль SB | 05656-00 | 1 |
| 11 | З'єднувальний провідник, 250 мм, червоний | 07360-01 | 1 |
| 12 | З'єднувальний провідник, 250 мм, синій | 07360-04 | 1 |
| 13 | З'єднувальний провідник, 500 мм, червоний | 07361-01 | 2 |
| 14 | З'єднувальний провідник, 500 мм, синій | 07361-04 | 2 |
| 15 | PHYWE Джерело живлення пост. струм: 0...12 В, 2 A / змін. струм: 6 В, 12 В, 5 A | 13506-93 | 1 |
| 16 | Аналоговий мультиметр, 600 В AC/DC, 10A AC/DC, 2 МОм, захист від перевантаження | 07021-11 | 2 |
Підготовка
- Зберіть електричне коло, як показано на рисунках.
- Поверніть потенціометр вправо до упору.
- Виберіть діапазон вимірювання 50 мкА на амперметрі для струму бази і 30 мА на амперметрі для струму колектора.
- Встановіть на блоці живлення робочу напругу 12 В.
Вмконання роботи
Виконання роботи
- Увімкніть джерело живлення, коли всі провідники підключені, збільшуйте струм бази з кроком від 10 мкА до 50 мкА за допомогою потенціометра.
- Для кожного значення сили струму бази запишіть отримане значення сили струму колектора в таблицю в протоколі.
- Повторіть це вимірювання для інших значень напруги з кроком 1 В, поступово зменшуючи напругу на блоці живлення.
- Для вимірювань з робочою напругою 7В замініть у електричному колі резистор 47 кОм на резистор 10 кОм.
Протокол
Таблиця 1
Запишіть свої врезультати вимірювань в таблицю.
U_CE = 12 В; I_B = 10 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 12 В; I_B = 20 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 12 В; I_B = 30 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 12 В; I_B = 40 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 12 В; I_B = 50 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 6 В; I_B = 10 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 6 В; I_B = 20 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 6 В; I_B = 30 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 6 В; I_B = 40 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 6 В; I_B = 50 мкА -> I_C в мА:
6
5
4
3
2
0
12
11
10
9
8
7
10 мкА | 20мкА | 30 мкА | 40 мкА | 50мкА
10 мкА | 20мкА | 30 мкА | 40 мкА | 50мкА
U_CE = 11 В; I_B = 10 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 11 В; I_B = 20 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 11 В; I_B = 30 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 11 В; I_B = 40 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 11 В; I_B = 50 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 5 В; I_B = 10 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 5 В; I_B = 20 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 5 В; I_B = 30 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 5 В; I_B = 40 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 5 В; I_B = 50 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 10 В; I_B = 10 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 10 В; I_B = 20 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 10 В; I_B = 30 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 10 В; I_B = 40 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 10 В; I_B = 50 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 4 В; I_B = 10 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 4 В; I_B = 20 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 4 В; I_B = 30 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 4 В; I_B = 40 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 4 В; I_B = 50 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 9 В; I_B = 10 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 9 В; I_B = 20 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 9 В; I_B = 30 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 9 В; I_B = 40 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 9 В; I_B = 50 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 3 В; I_B = 10 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 3 В; I_B = 20 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 3 В; I_B = 30 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 3 В; I_B = 40 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 3 В; I_B = 50 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 8 В; I_B = 10 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 8 В; I_B = 20 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 8 В; I_B = 30 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 8 В; I_B = 40 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 8 В; I_B = 50 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 2 В; I_B = 10 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 2 В; I_B = 20 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 2 В; I_B = 30 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 2 В; I_B = 40 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 2 В; I_B = 50 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 7 В; I_B = 10 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 7 В; I_B = 20 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 7 В; I_B = 30 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 7 В; I_B = 40 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 7 В; I_B = 50 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 0 В; I_B = 10 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 0 В; I_B = 20 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 0 В; I_B = 30 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 0 В; I_B = 40 мкА -> I_C в мА:
U_CE = 0 В; I_B = 50 мкА -> I_C в мА:
Завдання 1
Нанесіть результати Ваших вимірювань для різних струмів бази на графік, відклавши на осі та на осі .
Потім дайте відповіді на запитання.
Питання
Питання
Питання