Исследование вольтамперных характеристик полевого транзистора (1075449)
Текст из файла
Московский государственный технический университет
им. Н .Э Баумана
Отчет по лабораторной работе
Исследование вольтамперных характеристик
полевого транзистора.
Выполнил Проверил
ст. гр. БМТ2-51 доц. каф. РЛ-1
Пашковский Ю.К. Созинов Б.Л.
Москва 2005г.
Цель работы: освоение методов экспериментального исследования работы полевого транзистора с управляющим переходом в статическом и ключевом режимах работы.
Задачи работы: а)получить статические вольтамперные характеристики транзистора, на базе которых определить его малосигнальные усилительные параметры; б)исследовать временные параметры выходного сигнала в зависимости от элементов схемы при работе транзистора в ключевом режиме.
Приведём паспортные данные исследуемого транзистора КП302 АМ:
Рmax=300 мВт –максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность стока.
Iс.max=24 мА –максимально допустимый постоянный ток стока.
Uси.max=20 B – максимально допустимое постоянное напряжение сток-исток.
Uзи.max=10 В – максимально допустимое напряжение затвор-исток.
Uси=7 В, Uзи=0 В, S=5 мА/В – значение крутизны (отношение приращения тока стока к приращению напряжения затвор-исток при постоянном напряжении на стоке).
Исследование статического режима работы транзистора
![]()
Схема для измерения семейства статических выходных и статической передаточной (стоко-затворной) характеристики транзистора, включенного по схеме с общим истоком, имеет вид:
Рис. 1. Схема для измерения статических ВАХ полевого транзистора.
Методика измерений выходных характеристик:
Статическая выходная характеристика полевого транзистора в схеме ОИ представляет зависимость тока стока IС от напряжения между стоком и истоком UСИ при постоянном напряжении между затвором и истоком UЗИ. Первую характеристику из семейства необходимо получить для напряжения на затворе UЗИ =0 В. Для этого надо непосредственно соединить затвор перемычкой с общим проводом макета (перемычку оторвать от клеммы 13 и соединить с общим проводом макета). Далее постепенно повышать от нуля напряжение источника питания выходной цепи (правый источник на схеме) и при этом измерять ток стока IС.
На первом этапе (в области крутого изменения стокового тока) брать шаг изменения напряжения на стоке UСИ менее 1 В (выбран шаг δUси=0.25 В при Uси=0…2 В; δUси=0.5 В при Uси=2…4 В). После достижения напряжения насыщения UСИ.НАС. и измерении соответствующему ему начального тока стока IС.НАЧ. шаг приращения напряженияUСИ увеличить (δUси=1 В при Uси=4…9 В; δUси=2 В при Uси=9…15 В). Максимальное напряжение на стоке ограничивается возможностями источника питания выходной цепи.
После измерения выходной характеристики для UЗИ =0 В необходимо восстановить схему: между выводом затвора и клеммой 13 поставить перемычку.
Аналогично провести измерения выходных характеристик для напряжения на затворе UЗИ= -0.5 В, -1 В, -1.5 В, которые устанавливаются регулировкой напряжения источника питания входной цепи (левый источник на схеме).
Методика измерений передаточной характеристики:
Статическая стоко-затворная характеристика полевого транзистора представляет зависимость тока стока IC от напряжения на затворе UЗИ при постоянном напряжении на стоке UСИ. Для измерения ее в области пологого изменения тока стока установить напряжение на стоке UСИ= 5В регулировкой напряжения источника питания выходной цепи (левый источник на схеме). Подать напряжение на затвор порядка -5 В, чтобы ток стока IC был бы равен нулю. Медленно уменьшать напряжение на затворе UЗИ до появления тока стока IC (на уровне 10 –100 мкА). Принять это напряжение за напряжение отсечки UЗ.ОТС. . Далее уменьшать напряжение на затворе UЗИ с шагом 0.2 В и измерять соответствующие им токи стока IC.
Результаты эксперимента.
Полученные в результате измерений данные сведём в таблицы:
А) результаты измерений семейства статических выходных характеристик
Таблица №1
| Uси В | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2.00 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 | 8.0 | 9.0 | 11.0 | 13.0 | 15.0 |
| Ic,мА Uзи= 0В | 1.90 | 3.36 | 4.51 | 5.33 | 5.84 | 6.17 | 6.36 | 6.51 | 6.70 | 6.82 | 6.91 | 6.98 | 7.09 | 7.17 | 7.23 | 7.26 | 7.28 | 7.34 | 7.39 | 7.40 |
| Ic,мА Uзи= -0.5В | 1.08 | 1.78 | 2.17 | 2.35 | 2.46 | 2.53 | 2.58 | 2.62 | 2.69 | 2.74 | 2.78 | 2.81 | 2.87 | 2.91 | 2.95 | 2.99 | 3.02 | 3.07 | 3.12 | 3.16 |
| Ic,мА Uзи= 1В | 0.29 | 0.36 | 0.39 | 0.41 | 0.42 | 0.43 | 0.44 | 0.45 | 0.46 | 0.48 | 0.49 | 0.50 | 0.51 | 0.52 | 0.53 | 0.54 | 0.55 | 0.57 | 0.58 | 0.60 |
Б) результаты измерений статической передаточной характеристики (Uси=5В;
при Uзи=1,35В Iс=10мкА, значит выберем Uотс.зи=1.35 В):
Таблица №2
| Uзи, В | 1.35 | 1.20 | 1.00 | 0.80 | 0.60 | 0.40 | 0.20 | 0.00 |
| Ic, мА | 0.01 | 0.12 | 0.55 | 1.29 | 2.35 | 3.72 | 5.19 | 6.97 |
По результатам измерений построим семейство выходных (см. график 1), а также передаточную характеристики транзистора (см. график 2), используя универсальную математическую программу Matlab, которая упрощает проведение вычисления и построение необходимых зависимостей.
График 1. Выходные характеристики полевого транзистора КП302 АМ.
По полученной кривой для Uзи=0 определим приближенное значение напряжения насыщения Uнас.си и соответствующее ему значение тока стока Ic:
Uнас.си=2..5 В, Ic=7.0…7.39 мА. Из опыта по определению передаточной характеристики получено, что Uотс.зи=1.35 В.
График 2. Передаточная характеристика полевого транзистора (Uси=5 В).
По измеренным статическим ВАХ полевого транзистора вычислим мало сигнальные параметры в области полого изменения тока стока (Ucи>Uнас.си=2В).
К числу основных мало сигнальных параметров полевого транзистора относятся выходное сопротивление Rвых ( Rвых= UСИ/IС при постоянном напряжении на затворе UЗИ), крутизна S ( S=IС/UЗИ при постоянном напряжении на стоке) и коэффициент усиления (=UСИ/UЗИ при постоянном токе стока). Выходное сопротивление Rвых определим по семейству выходных характеристик, крутизну S – по стоко-затворной характеристике, а коэффициент усиления вычислим как =S*Rвых.
Таблица №3.
| dUси, В | 11 | 11 | 11 |
| dIc, мА | 0.1 | 0.35 | 0.42 |
| Ic, мА | 0.55 | 2.98 | 7.19 |
| Rвых, кОм | 110.00 | 31.43 | 26.19 |
Таблица №4.
| dUзи, В | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| dIc, мА | 0.01 | 0.11 | 0.43 | 0.74 | 1.06 | 1.37 | 1.47 | 1.78 |
| Ic, мА | 0.01 | 0.12 | 0.55 | 1.29 | 2.35 | 3.72 | 5.19 | 6.97 |
| S, мА/В | 0.05 | 0.73 | 2.15 | 3.70 | 5.30 | 6.85 | 7.35 | 8.90 |
Таблица №5.
| Rвых, кОм | 110.00 | 31.43 | 26.19 |
| S, мА/В | 2.15 | 6.14 | 9.16 |
| Ic, мА | 0.55 | 2.98 | 7.19 |
| | 236.54 | 193.13 | 239.92 |
Построим зависимости изменения выходного сопротивления Rвых и крутизны S в зависимости от тока стока при напряжении Uси>Uси.нас ( Uси>4В):
Рисунок1.Зависимость выходного сопротивления транзистора от тока истока.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
