Полевого транзистора с управляющим p-n переходом

Изучение статических характеристик и параметров

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ №1

2.1. Изучение выходных статических характеристик

р-канального полевого транзистора с p-n затвором

В работе предстоит исследовать полевые транзисторы с управляющим p-n переходом и каналом р- типа. Электрическая схема для изучения выходных характеристик I_С=I_С(U_СИ) при U_ЗИ= const показана на рис. 13. Схема собрана в лабораторном макете, внешний вид которого изображен на рис. 14. Плату с исследуемым транзистором присоединяют к клеммам “C”-сток, “З”- затвор, “И”- исток. Для удобства подключения внешних измерительных приборов клеммы макета “И” и “И” соединены накоротко. К клеммам макета (I) от одного из каналов источника питания подводят напряжение U₁ ≈ 5 В.

Рис. 13. Электрическая схема для изучения выходных характе-

ристик р-канального полевого транзистора с p-n затвором

Рис. 14. Внешний вид лабораторного макета для изучения

выходных характеристик полевого транзистора с p-n затвором

Полярность подключения показана на рисунках 13 и 14. С помощью потенциометра R₁ регулируют входное напряжение транзистора U_ЗИ. Вольтметр V₁ для его измерения подключают к клеммам “З” и ”И”. В ходе выполнения работы управляющее напряжение изменяют в пределах от 0 до 3 В. От другого канала источника питания к клеммам (I I) подводят напряжение U₂ ≈ 10 В. С помощью потенциометра R₂ регулируют напряжение U_СИ. Вольтметр V₂ для его измерения подключают к клеммам “С” и ”И”. Между клеммами “1” и ”2” включают миллиамперметр для измерения тока стока I_С, максимальное значение которого не должно превышать 4 мА. Получение выходных характеристик ПТУП следует выполнять в такой последовательности:

2.1.1. Познакомьтесь с инструкциями по эксплуатации приборов, используемых в лабораторной работе.

2.1.2. Соберите схему для снятия стоковых характеристик в соответствии с рисунком 11. Выведите в крайнее левое положение потенциометры R₁ и R₂ и регуляторы напряжения по обоим каналам источника питания. Включите в сеть источник питания и дайте ему прогреться.

2.1.3. Подсоедините плату с исследуемым транзистором к макету. Регулируя напряжение U_ЗИ и U_СИ потенциометрами R₁ и R₂, снимите семейство стоковых характеристик полевого транзистора I_С=I_С(U_СИ) при U_ЗИ= const для U_ЗИ= 0В; 0,5В; 1,0В; 1,5В; 2,0В; 2,5В. Напряжение U_ЗИ изменяйте в пределах от 0 до 8В. Для каждой кривой получите 5-7 экспериментальных точек. Результаты измерений представьте в виде таблицы и графиков.

2.2. Исследование передаточных характеристик полевого

транзистора с управляющим p-n переходом

2.2.1. Постройте сечения семейства полученных в 2.1. выходных характеристик линиями U_СИ= const для U_СИ= 4,0 В; 6,0 В; 8,0 В. Для указанных значений U_СИ по точкам пересечения постройте передаточные (сток-затворные) характеристики транзистора I_С=I_С(U_ЗИ) при U_СИ= const.

2.2.2. При U_СИ = 6 В измерьте (т.е I_С при U_ЗИ=0). Поддерживая неизмененным напряжение U_СИ и увеличивая U_ЗИ, измерьте напряжение , при котором /4.Оцените напряжение отсечки канала по формуле

U_{ЗИ ОТС}=2 . (16)

2.2.3. Пользуясь найденными статическими параметрами транзистора и U_{ЗИ ОТС}, рассчитайте положение нескольких точек передаточной характеристики в режиме насыщения по формуле

. (17)

Нанесите эти точки на график передаточных характеристик и сравните результаты расчета с экспериментальными данными для U_СИ=6В. Сделайте вывод о пригодности параболической аппроксимации (17) передаточных характеристик полевого транзистора с p-n затвором.

2.2.4. Рассчитайте начальное сопротивление канала транзистора по формуле

. (18)

2.3. Определение крутизны передаточной характеристики

и выходной проводимости полевого транзистора

2.3.1. По выходным характеристикам, полученным в 2.1., найдите графоаналитически выходную проводимость и дифференциальное сопротивление транзистора в режиме насыщения, используя формулу (9)

(см. (9))

для U_ЗИ = 0В; 1В; 2В и U_СИ ~ 6В.

2.3.2. По передаточным характеристикам, полученным в 2.2., определите графоаналитически крутизну транзистора по формуле (8)

для U_ЗИ ~ 0В; 1В; 2В и U_СИ =6В.

2.3.3. Сравните полученные значения S с результатами вычисления крутизны по формуле

,

где R₀ и U_{ЗИ ОТС} - параметры, полученные в пункте 2.2.

Дата добавления: 2014-11-18