11
II. URČENÍ ČTYŘPÓLOVÍCH PARAMETRU TRANZISTORU z, charakteristik a z e změn napětí a proudů
Tranzistor se svými třemi přívody - svorkami (k emitořu, bázi a kolektoru) je trojpólera. V konkrétních zapojeních je vždy jedna z elek trod tranzistoru společné vstupnímu i výstupnímu obvodu a 'tranzistor pak můžeme považovat za dvojbran. Na obr. 5 je znázorněno napojení se společným emitorem.
Vstupními svorkami přitéká proud I- , výstupní mi svorkami proud I^. Napětí jsou       a Ug. Vzájemnou závislost těchto proudů a napětí se nejsnáza daří vyjádřit graficky. Tyto závislosti jsou nelineární. Předpokládáme-li malé změny napětí a proudů a vyloučíme-li další vlivy (teplota, osvětlení ap), můžeme tranzistor považovat sa lineární prvek Pro všechna možná zapojení tranzistoru (SE f SB f SC) můžeme tranzistor nahradit lineárním dvojbranem
T>Dr.'5
(čtyřpólem) podle-obr. 6. Rovnice, které vyjadřují závislost změn napětí a proudů (značení malými písmeny ) mohou být v různém tvaru. Pro vyjádření nízkofrekvenčních vlastností tranzistoru jsou nejčastěji použity "h" parametry, vysokofrekvenční vlastnosti se často vyjadřují pomocí parametrů "y".
Ul = ^l1!
+ h
i2 = i
12U2
h22u2
Ôbr, 6
(2.,1)
xi= ynui+ ^i2u2
h = ^21U1 + ^22U2 Parametry "h" mají následující význam:
h     = —yJ=.   při u0 = 0       je vstupní odpor při výstupu co skratu
J. -L '
h,
u-,
_i   pri i-,  = O       je zpětný přenos napětí při vstupu naprázdno
^     = ™J=.   pro u0 = 0       je proudový přenos při. výstupu do zkratu 21 2
12
"22
_2 u2
pro i, = 0
je výstupní vodivost při vstupu naprázdno..
Parametr h21 představuje' proudový zesilovací činitel  <*.   pro zapojení se společnou bází nebo   ft   pro zapojení se společným emitorem. Podobně určíme i význam parametrů y. Tak např. y,, představuje vstupní vodivost při výstupu do zkratu, y2]  je strmost při u? =0.
Ul=Ube
u2=f(ux)
Obr. 7
Volbou souřadné soustavy při kreslení charakteristik tranzistoru se snažíme dosáhnout úspornosti, každá charakteristika je zachycena v jednom kvadrantu. Při použití parametrů h je výhodný osový kříž podle obr. 7.   V jednotlivých kvadrantech jsou zobrazeny:
1. kvadrant - výstupní charakteristiky
2. kvadrant - převodní charakteristiky
3. kvadrant '- vstupní charakteristiky
4. kvadrant - převodní charakteristiky.
Úplné charakteristiky však mohou probíhat, více kvadranty. V obr. 7 jsou zachyceny charakteristiky, které platí pro zapojení se společným emitorem. Měřítka nejsou na všech osách' stejnál
Zapojení pro měření stejnosměrných charakteristik tranzistorů je na obr. §• Tranzistor pracuje v zapojení se společným emitorem* K napájení vstupního a výstupního obvodu je použito zdrojů s potenciometric-kými děliči napětí, nebo přímo regulovatelných zdrojů. Odpory ft^ a R2 jsou ochranné, omezují proudy bází a kolektorem. Polování zdrojů platí
jpro tranzistory NPN. Pro tranzistory typu PNP je nutné změnit polaritu.
_obou zdrojů na opačnou.
13
Obr. 8
Volbě zapojení voltmetrů a miliampérmetrů je nutné věnovat pozornost,. Měříme-li stejnosměrné charakteristiky v okolí počátku může úbytek napětí na miliampérmetru mít hodnotu srovnatelnou s měřeným napětím . Při zapojení voltmetru za miliampérmetr bývá zase proud voltmetrem srovnatelný s proudem elektrodou. Je tedy nutno hodnoty čtené na meřících přístrojích korigovat. Napětí mezi bází a emitorem u germaniových tranzistorů jsou v okolí 0,2 V, pro křemíkové tranzistory v okolí 0,7 V. Kolektorové napětí měníme od nuly do 10 V podle použitého tranzistoru a zdroje napájecího napětí.
Odpor R.  pomáhá udržet proud bází konstantní, což je zvlášt důležité při měření výstupních charakteristik*
Přesnost měření stejnosměrných charakteristik nebývá velká. Každý bod charakteristiky měříme při jiné teplotě, Při malých napětích a proudech elektrodami ' je  teplota přechodů v tranzistoru blízké teplotě okolí. Blížíme-li se ztrátovým výkonem k dovolené hranici bývá teplota o několik desítek stupňů vyšší. To se nutně projeví posunem charakteristik, pro které jsme předpokládali stélou teplotu,. V praxi se proto někdy doporučuje měření impulzové,  tranzistor je zatěžován po krátkou dobu,  takže teplota se změní jen málo.
1. Naměřte závislost lb = í'( UhQ) pro několik pevných hodnot napětí
U    .  (Při malých napětích U,    se mění směr proudu bází.) c e os
2. Naměřte závislost Ic = f( Uce) pro několik stálých hodnot (Při
malých hodnotách napětí Uf>e se mění Ib, které je nutno nastavit na původní hodnotu.) Stanovte zbytkové kolektorové proudy IceQ a Xcbo» Při měření 1       musí být obvod báze rozpojen, při měření I ■ bázi
C O O L/V>
spojíme nakrátko s emitorem. Toto měření můžeme provést pro Ge tranzistory s použitím běžných ručkových měřicích přístrojů, u Si tran-' zistorů jsou proudy velmi malé a obtížně se měří.
14
Graficky vyznačte závislost kolektorového proudu I = f( I ) pro jednu pevnou hodnotu napŠtí Uce, závislosti Ife - f( Ufee) a
I   ■ f( U    )« Z grafů stanovte:
a) proudový" zesilovací činitel h^  pro několik hodnot kolektorového proudu hai •
b) . vstupní odpor tranzistoru h-^ pro několik hodnot kolektorového
proudu (proudu bází) =.
c) výstupní vodivost h?? pro několik hodnot proudu bází. hit-
Při měření je nutno udržovat kolektorové napětí a proud v mezích, pro které nepřekročíme kolektorovou ztrátu tranzistoru, ani jeho maximální kolektorový proud nebo maximální dovolené kolektorové napětí. Při větších hodnotách kolektorového proudu se zvláště u Ge tranzistorů projeví vliv ohřátí systému.
Při měřeních, kdy čtení údajů na některých měřících přístrojích není potřebné a vliv úbytků napětí na miliampérmetřech nebo proud voltmetry by se mohl rušivě uplatnit, můžeme tyto přístroje z obvodu vyřadit . •• , ■ '