Вежба 19 Транзистор као прекидач

Увод

Једна од примена транзистора у екектроници јесте да се он користи као прекидач. Довођењем напона на базу транзистора, транзистор прелази из једног у други режима рада, при чему се драстично мења његова излазна отпорност. При врло великој излазној отпорности транзистора (када је он у режиму закочења) спој колектор-емитор се понаша као отворена веза (слика 1а), док се при врло малој излазној отпорности транзистора (директни активни режим или режим засићења) спој колектор-емитор понаша приближно као кратак спој (слика 1б).

Функција транзистора као прекидача може се проверити повезивањем LED диоде у грану са колектором. LED диода ће се укључивати и искључивати при промени улазног напона на бази транзистора.

a) б)

Слика 1

Задатак

У овој вежби проучаваће се понашање транзистора као прекидача. Треба уочити када се укључује LED диода и снимити зависност излазне отпорности транзистора од улазног напона на његовој бази.

1. Уочити при којим улазним напонима базе транзистора се укључује и искључује LED диода.

2. Снимити зависност излазне отпорности транзистора Ri од улазног напона базе транзистора UB.

ŠKOLICE I01 ВЕЖБА 19 – ТРАНЗИСТОР КАО ПРЕКИДАЧ страна 1/5

ŠKOLICE I01 ВЕЖБА 19 – ТРАНЗИСТОР КАО ПРЕКИДАЧ страна 2/5

Прибор

За извођење ове вежбе потребно је следеће:

1. основна плоча комплета „ŠKOLICE I01“ са USB каблом

2. NPN транзистор BC182

3. LED диода

4. отпорници од 200Ω и 100kΩ

5. 1 краткоспојник

6. 4 црвена и 2 црна кабла

Упутство

Повезати комплет са рачунаром помоћу USB кабла. Формирати електрично коло као на слици 2:

• Поставити NPN транзистор, отпорнике R1 (100kΩ) и R2 (200Ω), LED диоду и крактоспојник.

• Дефинисати мерне инструменте – поставити преклопник за канал AI0 на mA (канал ради као милиамперметар, мери се јачина струје IC која протиче кроз колектор транзистора и LED диоду), преклопник за канал AI1 поставити на V (канал ради као волтметар, мери се напон између колектора и емитора UCE).

• Повезати кабловима инструменте са мерним тачкама – канал AI0 који мери јачину струје IC повезати редно на колектор транзистора, а канал AI1 који мери напон UCE повезати паралелно са транзистором на спојеве колектор-емитор.

• Повезати извора једносмерног напона са канала AО 0 (напон UB са слике 1 одговара напону између аналогног излаза AО 0 и масе GND).

• Повезати извор константног једносмерног напона +5V као напајање гране кола са колектором и LED диодом.

На слици 3 дат је изглед виртуелног инструмента који се користи за демонстрирање

рада транзистора као прекидача. Мерење започети укључењем прекидача на извору напајања, при чему ће се укључити зелена лампица поред њега.

Промена напона извора (UЕ) може се вршити на два начина: ротирањем дугмета са плавом казаљком или тастерима горе-доле (тада се напон мења у корацима од 0,01V) на инструменту. Вредност UЕ се очитава са скале инструмента и са његовог дигиталног дисплеја. Вредности за јачину струје IC и напон UCE очитавати са виртуелног амперметра и волтметра.

Преклопник на екрану који се налази испод дугмета за контролу једносмерног извора напона UB служи за дигитално управљање овим напоном, од његове минималне вредности (0V) када је преклопник у положају лево, до максималне (4V) када је у положају десно.

Постепено повећавати напон извора од 0V до 4V и запажати како се мењају јачина струје и напон и када LED диода почиње да проводи. Мењати напон извора око прага провођења LED диоде у једну и другу страну, а затим пребацивати преклопник за дигитално управљање напоном извора у једну па у другу страну неколико пута.

Слика 2

Притиском на дугме Zapamti vrednosti, мерене вредности се уписују у табелу и

приказују на графику Ri(Ub). Повећавати напон извора од 0V до 4V у довољном броју корака и уписивати одговарајуће вредности у табелу. Истовремено са уносом измерених вредности на виртуелном инструменту се исцртава график зависности излазне отпорности транзистора од напона на бази транзистора Ri =f(Ub), слика 4.

За брисање унетих резултата мерења потребно је притиснути дугме Obrisi merenje, при чему ће се појавити сигурносно питање:

„Да ли сте сигурни да желите да oбришете запамћене вредности?“

Потврдом – тастер Da – до тада извршена мерења за изабрани отпорник ће бити избрисана. Избором – тастер Ne – одустаје се од брисања вредности.

Координате тачака са графика се виде постављањем курсора на жељену тачку. Курсор се појављује притиском на дугме Prikazi kursor које тада промени стање у Sakrij kursor. Поновним притиском курсор ће се изгубити. Померање курсора се врши превлачењем миша.

Притиском на дугме Zavrsi vezbu завршава се мерење и покреће генерисање извештаја за извршену вежбу.

ŠKOLICE I01 ВЕЖБА 19 – ТРАНЗИСТОР КАО ПРЕКИДАЧ страна 3/5

Слика 3

Слика 4

ŠKOLICE I01 ВЕЖБА 19 – ТРАНЗИСТОР КАО ПРЕКИДАЧ страна 4/5

ŠKOLICE I01 ВЕЖБА 19 – ТРАНЗИСТОР КАО ПРЕКИДАЧ страна 5/5

Приказивање резултата и обрада података

Тренутне вредности јачине струје IC и напона UCE виде се на виртуелним инструментима (амперметру и волтметру) који су повезани у коло. Унете вредности током мерења налазе се у табели и приказане су на графику зависности излазне отпорности транзистора од напона на бази транзистора Ri(Ub).

Закључак

Пребацивањем преклопника за дигитално управљање напоном извора на базу транзистора се доводи напон од 0V или 4V чиме се мења режим рада транзистора. Када се доведе напон на базу од 0V транзистор је у режиму закочења и спој колектор-емитор се понаша као отворена веза (LED диода не светли), а када се на базу доведе напон од 4V транзистор је у директно активном режиму или режиму засићења спој колектор-емитор се понаша приближно као кратак спој (LED диода светли).