Lars-Erik Cederlöf LABORATIONSINSTRUKTION LABORATION Mätning på dioder och transistorer KURS Elektronik grundkurs LAB NR 4 INNEHÅLL Data om dioden 1N4148 Kontroll av diod Diodens karaktäristik Data om Zenerdioden BZX55C8V2 Zenerdiodens karaktäristik Data om bipolartransistorn BC548B Upptagning av överföringskaraktäristiken för BC548B Data om fälteffekttransistorn BF245B Upptagning av överföringskaraktäristiken för BF245B NAMN KOMMENTARER LINJE/KURS UTFÖRD DEN GODKÄND DEN SIGN lab-ditr lec99-10-01 1
Mätning på dioder och transistorer Förberedelseuppgifter: 1 Rita karaktäristiken för en helt ideal diod. 2 Rita karaktäristiken för en nästan ideal diod med denna dellinjära modell. 0,7 V 3 Rita karaktäristiken för en diod med denna dellinjära modell. 0,7 V 10 4 Rita karaktäristiken för en zenerdiod med zenerspänningen 6,2 V och dynamiska resistansen 20. 5 Hur stor är strömförstärkningsfaktorn hfe för en transistor om kollektorströmmen är 3,0 ma då basströmmen är 10 µa. Transistorn är ej bottnad? 6 Hur stor är kollektorströmmen då transistorn i mätuppgift 7 är bottnad? 7 a Skissera överföringskaraktäristiken ( ID = f(ugs) )för en fälteffekttransistor med UP = 3 V och IDSS=10 ma. b Visa i diagrammet hur man beräknar brantheten. lab-ditr lec99-10-01 2
Uppgift 1: Data om dioden 1N4148 Du skall ta reda på data om switchdioden 1N4148 ur ELFA-katalogen. Förklaringar till bokstavssymbolerna finns i början av diodkapitlet. Figurer på alla halvledare finns efter kapitlen om dioder, transistorer och tyristorer. Besvara följande frågor: Vilken är största tillåtna backspänningen? Svar: Vilken är största tillåtna framström? Svar: Hur ser man på dioden vilket ben som är anod Figur: och vilket som är katod? Uppgift 2: Kontroll av diod Mätning: Kontroll av om en diod är hel eller trasig kan göras på två sätt. Man kan mäta med instrumentens diodmätningsfunktion På vissa instrument visar diodmätningsfunktionen knäspänningen ( den spänning som får dioden att leda ) för dioden. Detta gör att man kan avgöra om det är en germanium eller en kiseldiod. Hur stor är knäspänningen enligt instrumentet? Vilken typ av diod är det ( Si eller Ge )? Svar: Svar: Man kan resistansmäta i båda riktningarna på dioden.. Ohmmätningen på digitala instrument går till så att instrumentet lägger ut en konstant ström och registrerar sedan hur stor spänning som krävs för att få denna ström att flyta genom komponenten. Varför ger olika instrument och olika mätområden olika resultat vid resistansmätning i framriktningen? Svar: lab-ditr lec99-10-01 3
Uppgift 3: Diodens karaktäristik Mätning: Tag upp diodens karakäristik i framriktningen med kopplingen nedan. Karaktäristiken i backriktningen går ej att ta upp eftersom de instrument vi har tillgång till inte klarar att mäta så små strömmar. Lämpliga mätpunkter kan vara U= 0,20 0,40 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 V. Angiv med ledning av karaktäristiken värden på komponenterna i den dellinjära modellen nedan. U0 = Ri = Uppgift 4: Data om zenerdioden BZX55C8V2 Hämta nedanstående data för zenerdioden BZX55C8V2 ur ELFA-katalogen. max total effektutveckling zenerspänning vid 5 ma dynamisk resistans vid 5 ma Uppgift 5: Zenerdiodens karaktäristik Mätning: Tag upp karaktäristiken för zenerdioden i backriktningen. Se till att du inte överskrider maximal effektutveckling i zenerdioden. Tag fram nedanstående ur karaktäristiken och jämför med data ur ELFA-katalogen. zenerspänning vid 5 ma dynamisk resistans vid 5 ma Kommentar: lab-ditr lec99-10-01 4
Uppgift 6: Data om bipolartransistorn BC548B Hämta nedanstående data för transistorn BC548B ur ELFA-katalogen. max total effektutveckling max kollektorström max kollektoremitterspänning strömförstärkningsfaktor Uppgift 7: Upptagning av överföringskaraktäristiken för BC548B Mätning: Koppla upp och mät upp kollektorströmmen som funktion av basströmmen. Lämpliga värden på basströmmen kan vara 0 2 4 6 8...40 µa. Rita IC = f( IB). Tag fram bottningsström och hfe ur diagrammet. ICmax enligt diagram ICmax enligt förberedelseuppgift hfe ur diagrammet hfe enligt ELFA Kommentar: lab-ditr lec99-10-01 5
Uppgift 8: Data om högfrekvensfälteffekttransistorn BF245B total effektförbrukning max drain-source spänning max drainström strypspänning Uppgift 9: Upptagning av överföringskaraktäristiken för BF245B Mätning: Koppla upp och mät upp strömmen genom transistorn som funktion av spänningen mellan gate och source. Tag mätpunkter för gate-sourcspänningen från 0 till -6V. Tag ur diagrammet fram UP och IDSS. Beräkna brantheten då UGS = -1,5 V. UP IDSS brantheten då UGS = -1,5 V Kommentar: lab-ditr lec99-10-01 6