Versuch 06: Bipolartransistormessung

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Statische Kennlinien vom Bipolartransistor BCY59 werden gemessen

6.1. BCY59 Eingangskennlinie und Übertragungskennlinie

Abb.1: Schaltplan, Messaufbau und Transistor zur Messung der Kennlinie eines Bipolartransistors.

Bauen Sie die in Abb. 1 gezeigte Schaltung auf, und messen Sie die Eingangs- und Übertragungskennlinie (IB(V_BE) bzw. IC(V_BE)) des Transistors.
Erhöhen Sie die Eingangsspannung VBE im Intervall 0.6 V < V_BE < 0.8 V indem Sie AWG1 zwischen 0.65 V und 1.5 V verändern.
Messen Sie den Basisstrom I_B = (V(SCOPE1DC)-V(SCOPE2DC))/R2 und den Kollektorstrom IC= (V(SCOPE4DC)-V(SCOPE3DC))/R1 bei einer Spannung VAWG2 = 4 V.
Wählen Sie eine Zeitbasis von 10 ms/div und eine Range von 200 mV für SCOPE2DC.
Stellen Sie sicher, daß die Oszilloskoplinien nicht oben oder unten am Bildrand anstoßen und die Messwerte verfälschen.
Der Kollektorstrom soll unter 100 mA bleiben, die Transistorleistung PTr = VCE * IC < 40 mW.
Bei Erwärmung des Transistor erhöht sich Is und die Messwerte werden unbrauchbar.
Tragen Sie die Messdaten mit Dezimalpunkt in folgende Tabelle ein:

VAWG2 = 4 V

VAWG1	VSCOPE1DC	VSCOPE2DC	VSCOPE3DC	VSCOPE4DC	IB = (C1-C2))/R2	IC = (C4-C3))/R1
[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[A]	[A]
0.65
0.7
0.75
0.8
0.85
0.9
0.95
1.00
1.05
1.10
1.15
1.20
1.25
1.30
1.35
1.40
1.45
1.50

Export Data


Übertragen Sie die Daten in Excel.
Die Bipolartransistorgleichungen lauten:

\( I_C = I_s e^{\frac{V_{BE}}{V_{T}}} \left( 1 + \frac{V_{CE}}{V_{EA}} \right) \)

\( I_C = \beta \cdot I_B \)

Tragen Sie Basis- und Kollektorstrom logarithmisch über der Spannung V_BE auf.
Tragen Sie den Kollektorstrom über dem Basisstrom auf.
Bestimmen Sie die Parameter I_S und \( \beta \) mit Trendlinien nach der Modellgleichung.
Fügen Sie hier einen Screenshot des Excelblattes ein:
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Tragen Sie hier den Parameter I_S in [A] ein.

Tragen Sie hier die Stromverstärkung \( \beta \) ein.

Entspricht der Exponent der Trendlinie Ihren Erwartungen?

6.2. Optional: BCY59 Ausgangskennlinie

Messen Sie mit derselben Schaltung nun die Ausgangskennlinie.
Verändern Sie die Ausgangsspannung V_CE mit VAWG2 im Intervall 1 V < VAWG2 < 10 V in Schritten von 1 V und messen Sie den Basisstrom I_B und den Kollektorstrom I_C bei einer geeigneten Basis-Emitter Spannungen V_BE. (0.1 mA < I_C < 1 mA)
Tragen Sie die Messdaten mit Dezimalpunkt in folgende Tabelle ein:

VAWG1	VAWG2	VSCOPE1DC	VSCOPE2DC	VSCOPE3DC	VSCOPE4DC	IB = (C1-C2))/R2	IC = (C4-C3))/R1
[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[A]	[A]
	1
	3
	5
	7
	9

Export Data

Übertragen Sie Daten in Excel.
Bestimmen Sie die Early Spannung V_EA mit einer Trendlinie. (V_T = 25 mV Temperaturspannung)
Tragen Sie hier die Early Spannung V_EA in [V] ein.


Fügen Sie hier einen Screenshot des Excelblattes ein:
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Vergleichen Sie die MOSFET Kennlinien aus dem vorigen Versuch und die Bipolartransistor Kennlinien.

Literatur

[1] Praktikum elektronische Bauelemente, Reisch, Hochschule Kempten

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