Лабораторные работы Электроника (1076461), страница 6
Текст из файла (страница 6)
16.3, при положительных значениях тока Iк падение напряжения на транзисторе может принимать только положительные значения. Следовательно, величина коллекторного тока транзистора в данной схеме не можетпревысить значение 6 A. Режим работы транзистора, при которомI к BI б , называют режимом насыщения транзистора. В рассматриваемой ситуации транзистор открыт и насыщен.37Контрольные вопросы1.
Можно ли использовать транзисторы для построения выпрямителей?2. Входная характеристика какого транзистора изображена нарис. 16.2 — германиевого или кремниевого?3. Какими свойствами будет обладать двухполюсник, получаемый при соединении накоротко базы и эмиттера транзистора?4. Какими свойствами будет обладать двухполюсник, получаемый при соединении накоротко базы и коллектора транзистора?5. Можно ли пользоваться формулой I к BI б , если коллектортранзистора соединен с его эмиттером?6. Будет ли практическая польза от электронного ключа (см.рис. 16.4), если коэффициент B транзистора имеет единичное значение?7.
Будет ли работоспособна схема (рис. 16.4), если изображенный на ней источник тока является, как это нарисовано, идеальнымисточником тока?Программа лабораторной работы1. Получить у преподавателя транзистор для исследования.2. Снять не менее трех входных характеристик транзистора приразных значениях напряжения Uкэ. Для этого подать на коллектор иэмиттер транзистора постоянное напряжение и снять вольт-ампернуюхарактеристику двухполюсника база–эмиттер.3. Снять зависимость входного сопротивления транзистора оттока Iк.
Для этого подать в базу транзистора сумму постоянного Iб038тока и переменного тока с амплитудой Iб, как это показано нарис. 16.5. Измерить постоянную составляющую коллекторного токатранзистора Iк0 и переменную составляющую потенциала базы транзистораUб. Вычислить входное сопротивлениетранзистора rб U б I б . Изменяя величину постоянной составляющей базового тока Iб0 и фиксируя значения постоянной составляющей коллекторноготока Iк0, построить зависимость rб I к 0 .Рис.
16.5. Измерение входногоПри измерениях необходимо соблюсопротивления транзисторадать условие I б I б 0 .4. Снять семейство выходных характеристик транзистора. Дляэтого подать в базу транзистора постоянный ток некоторой величины,и, изменяя величину постоянного напряжения Uкэ, измерить соответствующие им значения коллекторного тока Iк. Процедуру повторитьдля нескольких (не менее 5) значений тока Iб.5. Снять зависимость выходного сопротивления транзистора оттока Iк. Для этого подать в базу транзистора постоянный ток Iб0 и подключить к транзистору источники постоянного и переменного напряжения, как это показано на рис.
16.6. Измерить переменную составляющую коллекторного тока транзистора Iк и его постоянную составляющую Iк0. Вычислить выходное сопротивление транзистораrк U к I к . Изменяя величину постоянного базового тока Iб0 и фиксируя значения постоянной составляющей коллекторного тока Iк0, построить зависимость rк I к0 . При измерениях необходимо соблюдатьусловие I к I к 0 .39Рис. 16.6. Измерение выходногосопротивления транзистора6. Снять зависимости дифференциального и статического коэффициента усиления транзистора по току отколлекторного тока. Для этого собратьсхему согласно рис. 16.5 и, изменяявеличину постоянной составляющейбазового тока транзистора Iб0, измеритьпостоянную и переменную составляющие коллекторного тока I к0 и I к .
Вы-числить статический коэффициент усиления транзистора по токуB I к 0 I б0 и дифференциальный коэффициент усиления по току I к I б . Изменяя величину постоянной составляющей базового токаIб0, построить на одном графике зависимости I к и BI к .Содержание отчетаОтчет должен содержать:1. Таблицу измерений входных характеристик транзистора ипостроенные входные характеристики (не менее 2) при различныхзначениях напряжения Uкэ.2.
Таблицу измерения входного сопротивления транзистора ипостроенный график зависимости входного сопротивления от постоянной составляющей коллекторного тока.3. Таблицу измерения выходного сопротивления транзистора ипостроенный график зависимости выходного сопротивления от постоянной составляющей коллекторного тока.4.
Построенные на одном графике зависимости от коллекторного тока транзистора его статического коэффициента усиления по токуи дифференциального коэффициента усиления по току.40ТЕМА 6. ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОРсток, исток, канал, затвор, подложкаполевые транзисторы, канальные транзисторыn-канальные транзисторы, p-канальные транзисторыполевой транзистор с управляющим p-n переходомполевой транзистор с изолированным затворомМДП-тразисторы, МОП-транзисторынормально открытые полевые транзисторы,обедненный тип, встроенный каналнормально закрытые полевые транзисторы,обогащенный тип, индуцированный каналпередаточная характеристика, крутизнасемейство выходных характеристик полевого транзистораначальная зона, зона сжатия, зона насыщениядифференциальное выходное сопротивлениеЦель работы.Изучить основные структуры полевых транзисторов, их основные параметры.Научиться снимать входные и выходные характеристики полевого транзистора, вычислять по ним их основные параметры.Название «полевой» обусловлено физическим эффектом, лежащим в основе работы рассматриваемого полупроводникового прибора — изменение проводимости полупроводника под влиянием специально создаваемого электрического поля.
Принцип действия полевых транзисторов иллюстрирует рис. 17.1. В толще полупроводникаопределенного типа проводимости (p- или n-) создается узкий канал,имеющий проводимость противоположного типа (n- или p-). Электроды, присоединенные к двум сторонам канала, носят название стоки исток. Принципиальное различие между стоком и истоком отсутствует. Как правило, от основной части полупроводника также выводится внешний электрод с названием подложка. Дополнительный41электрод, носящий название затвор, служит для индуцирования электростатического поля, под воздействием которого изменяется ширинапроводящего канала.
Таким образом, изменяя потенциал затвора,можно изменять напряженность электростатического поля в канале, итем самым управлять шириной канала, т.е. его проводимостью. Полупроводниковые приборы описанной структуры получили названиеполевые транзисторы. Их другое, реже применяемое название — канальные транзисторы. На рис.
17.1 схематично изображена внутрен-Рис. 17.1. Модуляция ширины канала в полевом транзистореняя структура полевого транзистора при разных значениях потенциала затвора. В зависимости от типа проводимости канала различают nканальные и p-канальные полевые транзисторы (другое название —транзисторы с каналом n-типа и с каналом p-типа). Следует отметить,что в реальных условиях проводящий канал не является однородным,как это изображено на рис.
17.1, площадь его сечения неравномерноизменяется вдоль его длины.Используются различные варианты выполнения затвора полевого транзистора. Он может представлять собой полупроводник, типпроводимости которого противоположен каналу. В этом случае приподаче на затвор обратного (относительно канала) напряжения токзатвора практически отсутствует, и разность потенциалов затвор–канал управляет проводимостью канала.
Полевые транзисторы такоготипа называют транзисторами с управляющим p-n переходом, ихизображение на принципиальных схемах приведено на рис. 17.2. Затвор и канал образуют p-n переход, направление стрелки которогопоказывает возможное направление протекания тока. Поэтому,например, изображение на рис. 17.2а обозначает, что затвор транзистора имеет проводимость p-типа, и следовательно, транзистор является n-канальным.42Альтернатива рассмотренномутипу полевых транзисторов — полевыетранзисторы с изолированным затвором. В них затвор выполняется в видеметаллического проводника, изолироРис. 17.2.
Полевые транзисторы ванного от канала пленкой диэлектрис управляющим p-n переходом;ка. Отсюда следует повсеместно упоа) с каналом n-типа,требляемая аббревиатура транзисторовб) с каналом p-типатакого типа — МДП-транзисторы, чтоозначает структуру металл–диэлектрик–полупроводник.
Поскольку вкачестве диэлектрика применяется, как правило, оксид полупроводникового материала канала, используют иногда и другую аббревиатуру — МОП-транзисторы (металл – оксид – полупроводник).Описанное выполнение затвораМДП-транзистора нашло отражение в его схемном обозначении (рис. 17.3). Тип канала Рис. 17.3. Нормально открытые полевыетранзистора обозначается так транзисторы с изолированным затвором:а — n-канальные, б — p-канальныеже, как и в обозначениях полевых транзисторов с каналом на основе p-n перехода.Как и биполярные, полевые транзисторы позволяют управлятьдостаточно большим током с помощью маломощного управляющегосигнала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
