Bke 090 Diode&transitor

VLKT -

ViÖn VËt lý Kü thuËt- §HBK Hµ néi.

ThÝ nghiÖm vËt lý- BKE-090

Kh¶o s¸t ®Æc tÝnh cña diode vµ transistor Dông cô: 1. Bé thÝ nghiÖm VËt lý MC - 957. 2. Mét Diode vµ mét Transistor npn. 3. Hai ®iÖn trë 820Ω vµ 100k Ω. 4.Bé d©y nèi m¹ch ®iÖn ( 9 d©y )

I. C¬ së lý thuyÕt 1.®Æc tÝnh chØnh l−u cña Diode b¸n dÉn. a. TÝnh dÉn ®iÖn cña b¸n dÉn tinh khiÕt : C¸c nguyªn tö Silic (Si), German( Ge)... cã 4 electron ë líp ngoµi cïng, khi kÕt tinh, chóng liªn kÕt víi nhau bëi 4 ®«i electron gãp chung víi 4 nguyªn tö l¸ng giÒng, gäi lµ liªn kÕt ®ång ho¸ trÞ. V× vËy ë nhiÖt ®é thÊp, c¸c tinh thÓ Ge, Si... tinh khiÕt kh«ng cã c¸c electron tù do, chóng lµ nh÷ng chÊt c¸ch ®iÖn. Tuy nhiªn, ë nhiÖt ®é cao, n¨ng l−îng chuyÓn ®éng nhiÖt ®ñ cho mét sè electron bøt ra khái mèi liªn kÕt ®ång ho¸ trÞ, trë thµnh electron tù do, vµ ®Ó l¹i ë nguyªn tö mét lç trèng p, t−¬ng ®−¬ng víi mét h¹t ®iÖn d−¬ng mang ®iÖn tÝch +e . Lç trèng nµy nh− mét c¸i bÉy, cã thÓ b¾t electron cña nguyªn tö bªn c¹nh vµ t¹o ra mét lç trèng míi. C¬ chÕ nµy cho phÐp c¸c lç trèng cã thÓ di chuyÓn tù do trong tinh thÓ nªn lç trèng ®−îc gäi lµ c¸c lç trèng tù do. Nh− vËy, nhê qu¸ tr×nh ion ho¸ v× nhiÖt, hai lo¹i h¹t mang ®iÖn tù do e vµ p ®ång thêi xuÊt hiÖn trong chÊt b¸n dÉn, víi nång ®é b»ng nhau ( ne = np = ni ), cïng tham gia vµo qu¸ tr×nh dÉn ®iÖn. ë nhiÖt ®é phßng, qu¸ tr×nh ion ho¸ v× nhiÖt cña c¸c b¸n dÉn tinh khiÕt x¶y ra yÕu, nång ®é ni rÊt nhá, ®iÖn trë suÊt cña chóng kh¸ lín . b. B¸n dÉn t¹p chÊt Khi pha t¹p c¸c nguyªn tö thuéc nhãm 5, ch¼ng h¹n nh− Arsenic (As ) vµo tinh thÓ Silic , 4 trong sè 5 electron líp ngoµi cïng cña nguyªn tö As liªn kÕt ®ång ho¸ trÞ víi 4 nguyªn tö Silic xung quanh, cßn l¹i 1 electron liªn kÕt yÕu víi h¹t nh©n As, dÔ bÞ bøt ra khái As trë thµnh electron tù do vµ As trë thµnh 1 ion d−¬ng t¹p chÊt. ë nhiÖt ®é phßng, n¨ng l−îng nhiÖt ®ñ ®Ó ion ho¸ toµn bé c¸c nguyªn tö t¹p As trong m¹ng tinh thÓ Si, t¹o ra rÊt nhiÒu electron tù do, e chiÕm ®a sè trë thµnh h¹t dÉn c¬ b¶n, lç trèng chiÕm thiÓu sè trë thµnh lo¹i h¹t dÉn kh«ng c¬ b¶n, b¸n dÉn pha t¹p As ®−îc

gäi lµ b¸n dÉn lo¹i N, cã ne >> np. Còng t−¬ng tù nh− thÕ, nÕu ta pha t¹p vµo tinh thÓ Silic c¸c nguyªn tö thuéc nhãm 3, ch¼ng h¹n Gallium ( Ga), chØ cã 3 electron líp ngoµi cïng. Khi liªn kÕt víi 4 nguyªn tö Si xung quanh, Ga bÞ thiÕu 1 electron , t¹o ra mét nót khuyÕt, hay mét lç trèng liªn kÕt. Nã cã thÓ b¾t mét electron cña nguyªn tö Si ë xung quanh, trë thµnh mét ion ©m Ga t¹p chÊt, vµ t¹o ra mét lç trèng tù do. B¸n dÉn trë nªn giµu lç trèng tù do, ®−îc gäi lµ b¸n dÉn lo¹i P. Lç trèng chiÕm ®a sè, lµ h¹t dÉn c¬ b¶n, electron lµ h¹t dÉn kh«ng c¬ b¶n: ne << np. c. TiÕp xóc PN vµ ®Æc tÝnh chØnh l−u cña Diode b¸n dÉn Khi cho hai b¸n dÉn lo¹i P vµ lo¹i N tiÕp xóc víi nhau, t¹i miÒn tiÕp xóc, do cã sù chªnh lÖch lín vÒ nång ®é c¸c h¹t dÉn cïng lo¹i gi÷a hai bªn mµ x¶y ra hiÖn t−îng khuÕch t¸n cña c¸c h¹t dÉn c¬ b¶n tõ miÒn nµy sang miÒn kia, lç trèng tõ miÒn P sang N vµ electron tõ N sang P. Khi di chuyÓn sang P, electron sÏ t¸i hîp víi lç trèng ë bªn P ®ång thêi ®Ó l¹i bªn b¸n dÉn N c¸c ion (+) t¹p chÊt, h×nh thµnh nªn vïng ®iÖn tÝch kh«ng gian (+),gäi lµ ‘vïng nghÌo’ ( thiÕu h¹t dÉn c¬ b¶n lµ e) T−¬ng tù nh− thÕ khi lç trèng di chuyÓn sang bªn N sÏ còng t¹o ra vïng ®iÖn tÝch kh«ng gian(-) bªn b¸n dÉn P. KÕt qu¶ lµ mét líp ‘®Þªn tÝch kÐp’ xuÊt hiÖn ë l©n cËn hai bªn mÆt tiÕp xóc, h×nh thµnh nªn mét ®iÖn tr−êng tiÕp xóc (Etx) h−íng tõ N sang P. §iÖn tr−êng nµy ng¨n c¶n chuyÓn ®éng khuÕch t¸n cña c¸c h¹t dÉn c¬ b¶n , mÆt kh¸c nã l¹i gia tèc cho chuyÓn ®éng cña c¸c h¹t dÉn kh«ng c¬ b¶n ®i qua tiÕp xóc PN, cßn gäi lµ chuyÓn ®éng ‘tr«i’. ChuyÓn ®éng ng−îc chiÒu nhau cña hai dßng “khuÕch t¸n” vµ “tr«i” sÏ ®i tíi mét tr¹ng th¸i c©n b»ng ®éng : Itr = Ikt vµ t¹o nªn mét ®iÖn tr−êng tiÕp xóc Etx x¸c ®Þnh, t−¬ng øng mét hiÖu thÕ tiÕp xóc Utx x¸c ®Þnh (H×nh 1a). Utx vµo cì 0.3V ®èi víi b¸n dÉn lµm tõ Ge, vµ 0,6V ®èi víi b¸n dÉn lµm tõ Si.

1

NÕu chóng ta ®Æt 1 ®iÖn tr−êng ngoµi E lªn tiÕp xóc p-n sao cho ®iÖn thÕ (+) ®Æt lªn b¸n dÉn P vµ ®iÖn

®i qua 1 chiÒu. TÝnh chÊt nµy cña tiÕp xóc PN gäi lµ ®Æc tÝnh chØnh l−u hay tÝnh chÊt van.

thÕ (-) lªn b¸n dÉn N (H×nh 1b), th× khi ®ã ®iÖn tr−êng ngoµi sÏ ng−îc h−íng Etx. NÕu E ®ñ lín, nã sÏ triÖt tiªu ®iÖn tr−êng tiÕp xóc, ®ång thêi gia tèc cho chuyÓn ®éng cña c¸c h¹t dÉn c¬ b¶n cña c¶ hai bªn ch¹y qua tiÕp xóc PN t¹o ra mét dßng ®iÖn lín. Nãi theo mét ng«n ng÷ kh¸c, vïng nghÌo bÞ thu hÑp l¹i vµ ®iÖn trë cña líp tiÕp xóc PN trë nªn rÊt nhá. Trong tr−êng hîp nµy ta nãi r»ng tiÕp xóc p-n ®−îc ph©n cùc thuËn. Ng−îc l¹i nÕu ®iÖn thÕ (-) ®Æt lªn b¸n dÉn P vµ ®iÖn thÕ (+) ®Æt lªn b¸n dÉn N (H×nh 1c) th× ®iÖn tr−êng ngoµi E sÏ cïng chiÒu Etx,. §iÖn tr−êng tæng hîp ( cïng chiÒu Etx ) , mét mÆt triÖt tiªu hoµn toµn dßng khuÕch t¸n cña c¸c h¹t ®iÖn c¬ b¶n, mÆt kh¸c gia tèc m¹nh mÏ c¸c h¹t dÉn kh«ng c¬ b¶n, lµm cho c−êng ®é dßng c¸c h¹t nµy nhanh chãng t¨ng lªn ®Õn møc b·o hoµ,ng−êi ta th−êng gäi lµ dßng ®iÖn ng−îc b·o hoµ vµ ký hiÖu lµ Io. Tuy nhiªn nång ®é c¸c h¹t dÉn kh«ng c¬ b¶n rÊt nhá , nªn gi¸ trÞ cña Io chØ vµo cì10-9 A. Trong tr−êng hîp nµy ta nãi tiÕp xóc p-n ®−îc ph©n cùc ng−îc. Lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm ®· chøng minh r»ng dßng ®iÖn ®i qua tiÕp xóc p-n tu©n theo qui luËt hµm mò:

I = I o (exp(

eU ) − 1) kT

(1)

Trong ®ã : • IO : c−êng ®é cña dßng ®iÖn ng−îc b·o hoµ. • e : ®iÖn tÝch cña electron, • k : h»ng sè Boltzman, • T : nhiÖt ®é tuyÖt ®èi (K) §å thÞ I = f ( UAK ) trªn h×nh 2b cho biÕt mèi quan hÖ gi÷a dßng ®iÖn ch¹y qua tiÕp xóc PN vµ ®iÖn ¸p ®Æt gi÷a hai cùc cña nã, gäi lµ ®−êng ®Æc tr−ng Von – Ampe. Râ rµng, tiÕp xóc PN chØ cho phÐp dßng ®iÖn

d. Diode. TiÕp xóc PN vµ ®Æc tÝnh chØnh l−u cña nã ®−îc øng dông ®Ó t¹o ra mét dông cô b¸n dÉn gäi lµ Diode (§i-èt), lµ dông cô kh«ng thÓ thiÕu ®−îc trong c¸c bé biÕn ®æi dßng ®iÖn xoay chiÒu thµnh mét chiÒu vµ nhiÒu øng dông kh¸c trong kü thuËt ®iÖn tö. Ký hiÖu cña Diode trong m¹ch ®iÖn ®−îc chØ ra trªn h×nh 2a, trong ®ã mòi tªn chØ chiÒu dßng ®iÖn xuÊt ph¸t tõ miÒn b¸n dÉn P. Trong thÝ nghiÖm nµy ta sÏ kh¶o s¸t ®Æc tÝnh chØnh l−u cña Diode b»ng c¸ch vÏ ®−êng ®Æc tr−ng Von-Ampe I = f(U) cña nã. 2. transistor ( Trandito) vµ ®Æc tÝnh khuÕch ®¹i cña transistor . Transistor lµ dông cô b¸n dÉn ®−îc cÊu t¹o tõ ba miÒn cã tÝnh dÉn ®iÖn kh¸c nhau. NÕu miÒn ë gi÷a lµ b¸n dÉn lo¹i P th× hai bªn lµ b¸n dÉn lo¹i N :

2

®ã lµ transistor lo¹i NPN (h×nh 3a). Cßn nÕu phÇn ë gi÷a lµ b¸n dÉn lo¹i N th× hai bªn lµ b¸n dÉn lo¹i P: ®ã lµ transistor lo¹i PNP ( h×nh 3b ). CÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña mét transistor lo¹i NPN ®−îc m« t¶ trªn h×nh 3c : phÇn gi÷a lµ b¸n dÉn lo¹i P cã bÒ dµy rÊt nhá (cì vµi micr«mÐt) vµ cã ®iÖn trë suÊt lín, gäi lµ miÒn bad¬. §iÖn cùc nèi víi miÒn bad¬ gäi lµ cùc bad¬ (B) hay cùc gèc. PhÇn bªn tr¸i lµ b¸n dÉn lo¹i N rÊt giÇu t¹p chÊt vµ cã ®iÖn trë suÊt nhá, gäi lµ miÒn emit¬. §iÖn cùc nèi víi miÒn emit¬ gäi lµ cùc ªmit¬ (E) hay cùc ph¸t. PhÇn bªn ph¶i lµ b¸n dÉn lo¹i N cã nång ®é t¹p chÊt trung b×nh, gäi lµ miÒn colect¬. §iÖn cùc nèi víi miÒn colect¬ gäi lµ cùc colecto (C) hay cùc gãp. Nh− vËy bªn trong mçi transistor cã hai líp tiÕp xóc PN n»m gi÷a B-E vµ C-E.

xóc n-p gi÷a E vµ B, nghÜa lµ IE=0, nªn ký hiÖu ICP = ICB0 , V× thÕ: IC = ICn + ICB0 . NÕu ta ®Æt: α = ICn / IE , tõ (*) suy ra α ≈ 1 (3) do vËy: IC = αIE + ICB0 (4) Khi ®ã dßng emit¬ IE sÏ lµ: IE = IB + IC víi IB << IC (5) Thay (5) vµo (4) ®−îc: IC = α(IB + IC) + ICB0 (6) Rót ra : IC = ( α/1-α α )IB + (1/1-α α)ICB0 Suy ra: ∆IC/∆ ∆IB= α /( 1- α) = β (7) Theo (3): α ≈ 1, do ®ã β >>1. Nh− thÕ cã nghÜa lµ

§Ó transistor ho¹t ®éng, líp tiÕp xóc B-E ph¶i ®−îc ph©n cùc thuËn, cßn líp tiÕp xóc C-B ®−îc ph©n cùc ng−îc (h×nh 3c). Nhê nguån U1 ,tiÕp xóc B-E ®−îc ph©n cùc thuËn, t¹o ra dßng c¸c electron phun tõ miÒn E sang miÒn B. Do miÒn B rÊt máng vµ cã ®iÖn trë suÊt lín, nªn chØ cã mét sè Ýt c¸c electron ®Õn ®−îc cùc B t¹o ra dßng IB rÊt nhá, cßn ®a sè c¸c electron sÏ chuyÓn ®Õn tiÕp gi¸p C-B vµ ®−îc ®iÖn tr−êng g©y bëi nguån U2 cuèn sang miÒn C, t¹o thµnh dßng IC kh¸ lín gÇn

Ng−êi ta lîi dông tÝnh chÊt nµy cña transistor ®Ó lµm dông cô khuÕch ®¹i dßng ®iÖn.H×nh 4 chØ ra ®−êng ®Æc tr−ng IC= f ( IB ),( gäi lµ ®Æc tuyÕn truyÒn ®¹t cña trandito ), øng víi ®o¹n OM ta nãi

chØ cÇn IB thay ®æi 1 l−îng rÊt nhá còng lµm IC thay ®æi mét l−îng rÊt lín, do ®ã β ®−¬c gäi lµ hÖ sè khuÕch ®¹i dßng.

Ic(mA) M

N

Ic(bh)

b»ng dßng IE (*). ë ®©y cÇn l−u ý lµ t¹i mçi tiÕp xóc, c¸c hiÖn t−îng ®éng häc cña c¸c h¹t dÉn c¬ b¶n còng nh− kh«ng c¬ b¶n x¶y ra gièng nh− ta ®· biÕt trong phÇn 1a, do vËy dßng ®iÖn trªn c¸c cùc E vµ C ®Òu cã sù ®ãng gãp cña c¶ 2 lo¹i h¹t dÉn nµy, nghÜa lµ ta cã : IE = IEP + IEn vµ IC = ICP + ICn (2) Trong ®ã chØ sè p lµ ký hiÖu dßng sinh ra bëi c¸c lç trèng, cßn chØ sè n lµ ký hiÖu dßng sinh ra bëi c¸c electron. Dßng ICP lµ dßng c¸c h¹t ®iÖn kh«ng c¬ b¶n trong miÒn C ®−îc tÝnh ®Õn khi coi nh− kh«ng cã tiÕp

Ib (µA) 0

Ib(bh)

H×nh 4 : §Æc tuyÕn truyÒn ®¹t Ic =f (Ib) cña transistor Transistor lµm viÖc ë chÕ ®é khuÕch ®¹i tuyÕn tÝnh. Trªn ®o¹n MN transistor ho¹t ®éng ë chÕ ®é b·o hoµ, khi ®ã ®iÖn trë gi÷a hai cùc C - E cña

3

+12V

transistor rÊt nhá vµ Transistor ®−îc sö dông nh− mét c«ng t¾c (®ãng ng¾t ®iÖn ). Trong thÝ nghiÖm nµy ta sÏ kh¶o s¸t ®Æc tÝnh khuyÕch ®¹i cu¶ transistor b»ng c¸ch vÏ c¸c ®−êng ®Æc tr−ng Ic = f( IB), tõ ®ã x¸c ®Þnh vïng ho¹t ®éng tuyÕn

C

A1

V

A2

K

Rc

P

820ς U2

V

II - Tr×nh tù thÝ nghiÖm

U1

N +

+

tÝnh vµ x¸c ®Þnh ®−îc hÖ sè khuÕch ®¹i dßng ®iÖn β cña transistor.

Q

E

A. VÏ ®Æc tr−ng von-ampe cña diode. Quan s¸t bè trÝ trªn mÆt m¸y cña bé thÝ nghiÖm MC 95.7 (h×nh 5)

A2

H×nh 6a : S¬ ®å m¹ch ®iÖn ®o ®Æc tr−ng Von-Ampe cña Diode ph©n cùc thuËn +12V

U2

C

A1

N +

Rc

P

820ς + V

Q

U2

Q

H×nh 6b : S¬ ®å m¹ch ®iÖn ®o ®Æc tr−ng Von-Ampe cña Diode ph©n cùc nghÞch

H×nh 5

c.

tra m¹ch ®iÖn , ®Ó ®−îc phÐp c¾m phÝch

Chó ý :





®iÖn nguån cña MC-957 vµo æ 220V.

Mäi thao t¸c th¸o l¾p m¹ch ®iÖn trªn mÆt m¸y cña

d.

bé thÝ nghiÖm MC-957 ®Òu ph¶i ®−îc thùc hiÖn khi ng¾t ®iÖn, vµ rót phÝch c¾m nguån cña nã ra khái æ ®iÖn 220V ! Khi cÇn vÆn chuyÓn m¹ch ®Ó chän l¹i c¸c thang

vµo m¸y: ®Ìn LED ph¸t s¸ng. e. VÆn tõ tõ nóm xoay cña nguån U2 ®Ó hiÖu ®iÖn thÕ U gi÷a hai cùc cña ®ièt chØ trªn v«n kÕ V t¨ng dÇn tõng 0,1V , tõ 0 ®Õn kho¶ng

®o, nhÊt thiÕt ph¶i gi¶m ®iÖn ¸p c¸c nguån cung

0,7V. §äc vµ ghi c¸c gi¸ trÞ t−¬ng øng cña

cÊp U1,U2 vÒ 0

c−êng ®é dßng ®iÖn thuËn It chá trªn ampe

1. VÏ ®Æc tr−ng V-A cña ®ièt ph©n cùc thuËn: a.

Sau khi thiÕt lËp xong,Mêi thÇy gi¸o kiÓm

M¾c m¹ch ®iÖn trªn mÆt m¸y cña bé MC - 95.7

f.

TiÕn hµnh ®o : BÊm c«ng t¾c K ®−a ®iÖn

kÕ A2 vµo b¶ng 1. VÆn nóm xoay cña nguån U2 vÒ vÞ trÝ 0. BÊm c«ng t¸c K ®Ó ng¾t ®iÖn.

theo s¬ ®å h×nh 6-a. b.




Lùa chän c¸c th«ng sè cho m¹ch ®iÖn :
Von kÕ ®Æt ë thang ®o 10V
Ampe kÕ A2 chän thang 10mA, phï hîp víi

2. VÏ ®Æc tr−ng V-A cña ®ièt ph©n cùc ng−îc.

®iÖn trë t¶i R= 820ς. C¸c nguån ®iÖn U1 vµ U2 ban ®Çu ®Æt ë vÞ trÝ 0, c«ng t¾c K ë vÞ trÝ ng¾t m¹ch, chuyÓn m¹ch “ pnp/npn, D “ ë vÞ trÝ “npn, D”.

b. Lùa chän c¸c th«ng sè cho m¹ch ®iÖn :

a. M¾c l¹i m¹ch ®iÖn trªn mÆt m¸y MC-95.7 theo s¬ ®å h×nh 6-b.
Von kÕ ®Æt ë thang ®o 10V.
Ampe kÕ chän thang 0.1mA (cã thÓ sö dông ®ång hå Ampe kÕ A2 hoÆc A1 ®Ó cã thang ®o thÝch hîp).C¸c nguån ®iÖn U1 vµ U2

4

ban ®Çu ®Æt ë vÞ trÝ 0, c«ng t¾c K ë vÞ trÝ ng¾t m¹ch, chuyÓn m¹ch “ pnp/npn, D “ vÉn ®Ó ë vÞ trÝ “npn, D”. c. Sau khi thiÕt lËp xong, Mêi thÇy gi¸o kiÓm tra m¹ch

Ic ( mA) M

Ib=20µ A

®iÖn.

Ib=15µA

d. TiÕn hµnh ®o : BÊm c«ng t¾c K ®−a ®iÖn vµo m¸y:

Ib=10µA

®Ìn LED ph¸t s¸ng. VÆn tõ tõ nóm xoay cña nguån U2 ®Ó hiÖu ®iÖn thÕ U chá trªn v«n kÕ V t¨ng dÇn tõng 1V, tõ 0 ®Õn dßng ®iÖn ng−îc chØ trªn ampe kÕ A1 vµo b¶ng 1. e. VÆn nóm xoay cña nguån U2 tr¶ vÒ vÞ trÝ 0. BÊm c«ng t¸c K ®Ó ng¾t ®iÖn . Rót phÝch ®iÖn cña bé MC95.7 ra khái nguån ®iÖn ~ 220V.

transistor :

2. Tr×nh tù ®o : a. Lùa chän c¸c th«ng sè cho m¹ch ®iÖn :
Von kÕ ®Æt ë thang ®o 10V.

§Ó cã thÓ vÏ ®−êng ®Æc tr−ng IC = f ( IB ) víi cïng mét gi¸ trÞ cña UCE cÇn tiÕn hµnh theo tr×nh tù sau (h×nh 7) . thuéc cña dßng colect¬ IC vµo hiÖu thÕ UCE gi÷a colect¬ vµ emit¬ øng víi c¸c gi¸ trÞ kh«ng ®æi cña dßng bad¬ IB = 5µA, 10µA, 15µA, 20µA. - X¸c ®Þnh quan hÖ IC = f (Ib) øng víi cïng gi¸ trÞ cña hiÖu thÕ UCE = 3V b»ng c¸ch kÎ ®−êng th¼ng song song víi trôc tung t¹i vÞ trÝ UCE = 3V, vµ lÊy c¸c to¹ ®é c¸c giao ®iÓm cña nã víi hä ®−êng cong

IC=f(UCE ). Tõ ®ã vÏ

Uce (V)

H×nh 7 : §Æc tuyÕn ra Ic = f ( Uce) vµ ®Æc tuyÕn truyÒn ®¹t Ic= f (Ib)

1. Nguyªn t¾c chung :

- VÏ hä ®−êng cong IC = f (UCE ) biÓu diÔn sù phô

3V

0

Ib(µ A)

10V. §äc vµ ghi c¸c gi¸ trÞ t−¬ng øng cña c−êng ®é

B. VÏ ®−êng ®Æc tr−ng IC = f ( IB ) cña

Ib=5µA

α




Ampe kÕ A1 chän thang 50 µA





Ampe kÕ A2 chän thang 1 mA §iÖn trë t¶i Colect¬ Rc = 820 ς, §iÖn trë m¹ch Bad¬ chän Rb = 50 – 100 kς.

b. M¾c m¹ch ®iÖn trªn mÆt m¸y MC-95.7 theo s¬ ®å h×nh 8 C¸c nguån ®iÖn Ut vµ U2 ban ®Çu ®Æt ë vÞ trÝ 0, c«ng t¾c K ë vÞ trÝ ng¾t m¹ch, chuyÓn m¹ch “ pnp/npn, D “ vÉn ®Ó ë vÞ trÝ “npn, D”. c. Sau khi thiÕt lËp xong, Mêi thÇy gi¸o kiÓm tra m¹ch ®iÖn.

th¼ng OM nh− h×nh 7 vµ suy ra hÖ sè khuÕch ®¹i dßng

d. TiÕn hµnh ®o : BÊm c«ng t¾c K ®−a ®iÖn vµo m¸y : ®Ìn LED ph¸t s¸ng.
VÆn tõ tõ nóm ®iÒu chØnh nguån U1 ®Ó ®Ó

®iÖn β cña trandito, cã trÞ sè b»ng ®é dèc tgα cña ®−êng

thiÕt lËp dßng bad¬ ( chØ trªn ampe kÕ A1 ) IB =

®−êng ®Æc tr−ng IC = f ( IB ) cña trandito cã d¹ng ®−êng

OM .

5µA .

∆I β = C = tgα ∆I B




(8)

VÆn tõ tõ nóm ®iÒu chØnh nguån U2 ®Ó v«n kÕ V chØ hiÖu ®iÖn thÕ UCE (gi÷a colect¬ vµ ªmit¬) t¨ng dÇn tõng 0,2V, tõ 0 ®Õn 1V.

+12V

+12V H

Rb

M

+ A1

-

C

F

100k

NPN

- A2 +

N

Rc

P

820ς

C +

B

I

H×nh 8

E

E

V -

Q

5

§äc vµ ghi gi¸ trÞ hiÖu thÕ UCE vµ dßng Ic t−¬ng øng ( chØ bëi A2) vµo b¶ng 2. Khi dßng Ic t¨ng v−ît qu¸ 1mA th× ph¶i chuyÓn thang ®o cña ampe kÕ A2 sang vÞ trÝ 10mA.


TiÕp tôc t¨ng UCE tõng von mét, tõ 1 – 10V, ®äc

h×nh 6a vµ 6b ? v× sao ph¶i bè trÝ kh¸c nhau nh− vËy ? 7. NÕu transistor cÇn kh¶o s¸t lµ lo¹i PNP th× s¬ ®å m¹ch ®iÖn nh− trªn h×nh 8 cÇn ph¶i bè trÝ thay ®æi nh− thÕ nµo?

vµ ghi c¸c gi¸ trÞ IC t−¬ng øng vµo b¶ng 2.

Chó ý r»ng khi t¨ng Ic , dßng Ib sÏ bÞ gi¶m, vËy cÇn th−êng xuyªn quan s¸t ®ång hå A1, ®iÒu chØnh kÞp thêi gi÷ cho Ib kh«ng ®æi. e. VÆn nóm xoay cña nguån U2 tr¶ vÒ vÞ trÝ 0. f.

TiÕp tôc thùc hiÖn l¹i tõ ®éng t¸c ( B-2-d) víi c¸c gi¸ trÞ kh«ng ®æi cña dßng bad¬ IB = 10µA,15µA, 20µA. §äc vµ ghi c¸c cÆp gi¸ trÞ t−¬ng øng cña UCE vµ IC øng víi Ib = 10µA, 15µA, 20µA vµo b¶ng 2.

g. Cuèi cïng, vÆn tr¶ nóm ®iÒu chØnh c¸c nguån U1 vµ U2 vÒ vÞ trÝ 0. BÊm c«ng t¾c K ®Ó ng¾t ®iÖn. Rót phÝch lÊy ®iÖn ra khái æ ®iÖn ~ 220V. Th¸o c¸c d©y nèi m¹ch ®iÖn vµ thu xÕp gän gµng c¸c dông cô thÝ nghiÖm. §õng quªn ®äc vµ ghi vµo b¶ng 1 vµ 2 : Gi¸ trÞ thang ®o vµ cÊp chÝnh x¸c δA1 , δA2 , δV cña ampe kÕ A1 , A2 , vµ Von kÕ V.

III- C©u hái kiÓm tra 1. Ph©n biÖt tÝnh dÉn ®iÖn cña b¸n dÉn tinh khiÕt, b¸n dÉn lo¹i n vµ lo¹i p . V× sao ®iÖn trë cña b¸n dÉn l¹i phô thuéc m¹nh vµo nhiÖt ®é ? Sù phô thuéc nhiÖt ®é cña ®iÖn trë cña b¸n dÉn vµ cña kim lo¹i kh¸c nhau thÕ nµo ? 2. Gi¶i thÝch sù xuÊt hiÖn hiÖu thÕ tiÕp xóc Utx khi ghÐp hai b¸n dÉn P,N víi nhau ? gi¶i thÝch ®Æc tÝnh chØnh l−u cña tiÕp xóc PN. 3. C−êng ®é dßng ®iÖn I ch¹y qua ®ièt phô thuéc vµo hiÖu ®iÖn thÕ U gi÷a hai ®iÖn cùc cña nã theo quy luËt nµo, cã thÓ ¸p dông ®Þnh luËt ¤m cho diode ®−îc kh«ng ? VÏ ®−êng ®Æc tr−ng von - ampe cña Diode vµ s¬ ®å m¹ch ®iÖn ®Ó x¸c ®Þnh ®−êng ®Æc tr−ng von - ampe nµy. 4. M« t¶ cÊu t¹o vµ ký hiÖu cña transistor lo¹i npn vµ lo¹i pnp. Gi¶i thÝch c¬ chÕ ho¹t ®éng vµ ®Æc tÝnh khuÕch ®¹i dßng ®iÖn cña transistor. 5. Theo anh chÞ th× dßng ICBO cã ¶nh h−ëng tèt, xÊu thÕ nµo ®Õn ho¹t ®éng cña transistor ? Vïng ho¹t ®éng cña transistor trong ph¹m vi thÝ nghiÖm anh chÞ ®· lµm lµ tuyÕn tÝnh hay phi tuyÕn, v× sao ? 6. Anh chÞ cã nhËn xÐt g× vÒ c¸ch bè trÝ c¸c ®ång hå ®o thÕ vµ dßng trong c¸c s¬ ®å m¹ch ®iÖn

6

B¸o c¸o thÝ nghiÖm

Kh¶o s¸t ®Æc tÝnh cña diode vµ transistor X¸c nhËn cña thÇy gi¸o Tr−êng ........................................ Líp .....................Tæ ..................... Hä tªn : ......................................... I. Môc ®Ých thÝ nghiÖm ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... ............. II. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm A. Kh¶o s¸t ®−êng ®Æc tr−ng von - ampe

I = f(U) cña Diode :

B¶ng 1

Thang ®o

ChiÒu thuËn

ChiÒu nghÞch

Um = .................( V ) It = ............... (mA ) In = ................(µA )

; ; ;

δV = ..................(%) δA1 = ..................(%) δA2 = ..................(%)

U (V) I (mA) U (V) I (mA)

B. Kh¶o s¸t ®−êng ®Æc tr−ng IC = f ( IB ) cña Transistor :

B¶ng 2

Thang ®o

Ib= 5µA

Ib= 10µA

Ib= 15µA

Ib= 20µA

Um = .................( V ) I1 = ............... ( µA ) I2 = ................(mA )

; ; ;

Uce (V) Ic (mA) Uce (V) Ic (mA) Uce (V) Ic (mA) Uce (V) Ic (mA)

7

δV= ..................% δA1 = ..................% δA2 = ..................%

3. VÏ ®å thÞ ®Æc tr−ng Von – Ampe cña Diode I = f ( U )

8