Отчёт№2. Исследование характеристик полевого транзистора p канального и N

• Название: Исследование характеристик полевого транзистора p канального и N
• Дата: 04.10.2022
• Размер: 1.42 Mb.
• Имя файла: Отчёт№2.docx
• Тип: Исследование; #713355

О тчёт по лабораторной работе №2
Входные и выходные характеристики транзистора
Цель работы: Экспериментальное исследование характеристик полевого транзистора P-канального и N-канального, включенного по схеме с общим истоком, изучение программы Multisimv14. Освоить следующие компетенции:

• 
  ПК 3.1 -Выполнять работы по эксплуатации САУ с учётом специфики техпроцессов.
  
• 
  ПК 3.2 -Контролировать и анализировать функционирование параметров систем в процессе эксплуатации.
  
• 
  ПК 3.3 -Снимать и анализировать показания приборов.
  
• 
  ПК 4.3 -Составлять схемы специальных узлов, блоков и устройств.
  
• 
  ПК 4.4 -Рассчитывать параметры типовых средств и устройств.
  

Применяемое оборудование:

• 
  ноутбук Lenovo G505,
  
• 
  Программный комплекс моделирования электрических принципиальных схем Multisimv14.
  

Краткая теория:
Полевойтранзистор—полупроводниковый прибор, работа которого основана на управлении электрическим сопротивлением токопроводящего канала поперечным электрическим полем, создаваемым приложенным к затвору напряжением. Область, из которой носители заряда уходят в канал, называется истоком, область, в которую они входят, называется стоком, электрод, на который подается управляющее напряжение, называется затвором.

Схемы включения и применение:

1) В усилительных каскадах чаще всего применяется схема с ОИ, аналогичная схеме на биполярном транзисторе с общим эмиттером (ОЭ). Каскад с общим истоком даёт большое усиление по мощности.

2) Схема с ОЗ аналогична схеме с общей базой (ОБ). В этой схеме ток стока равен току истока, поэтому она не даёт усиления по току, и усиление по мощности в ней во много раз меньше, чем в схеме ОИ. Каскад ОЗ обладает низким входным сопротивлением, в связи с чем он имеет специфическое практическое применение в усилительной технике. Преимущество такого включения —практическиполноеподавлениеэффектаМиллера, чтопозволяетувеличитьмаксимальнуючастотуусиленияитакие каскады часто применяются при усилении СВЧ.

3) Каскад с ОС аналогичен каскаду с общим коллектором (ОК) для биполярного транзистора —эмиттерным повторителем. Такой каскад часто называют истоковым повторителем. Коэффициент усиления по напряжению в этой схеме всегда немного меньше 1, а коэффициент

усиления по мощности занимает промежуточное значение между ОЗ и ОИ.

Преимущество этого каскада —оченьнизкаявходнаяпаразитнаяёмкостьиегочастоиспользуютвкачествебуферногоразделительногокаскадамеждувысокоомнымисточникомсигнала, например,пьезодатчиком и последующими каскадами усиления. По широкополосным свойствам этот каскад также занимает промежуточное положение между ОЗ и ОИ.

Эффект Миллера—увеличениеэквивалентной ёмкости инвертирующего усилительного элемента, обусловленное обратной связью с выхода на вход данного элемента при его выключении. Эффект наиболее явно проявляется в усилителях напряжения, построенных на радиолампах, на биполярных и полевых транзисторах, микросхемах. Так при коэффициенте усиления по напряжению {\displaystyle K_{U}}K_Uэффективная электрическая ёмкость, приведённая к взаимной ёмкости между входом, например, базой транзистора и шиной питанияувеличится при выключении в {\displaystyle (1+K_{U})}(1+K_U) раз.

Эффект Миллера в схемах на биполярных транзисторах, в схемах с общим эмиттером, где напряжение усиливается в β раз, приводит к значительному увеличению эффективной ёмкости между базой и коллектором (ёмкость Миллера). При этом ухудшаются динамические свойства каскада. Например, для каскада на входе, транзистор сложнее выключить, чем включить. Появляется нагрузочная нелинейность.

В радиотехнике увеличивается влияние на предыдущие каскады. В быстродействующих импульсных схемах эффект Миллера может приводить к появлению сквозных токов.

П рактическая часть:


Рисунок 1. Схема включения полевого N-канального транзистора с общим истоком для определения входных характеристик.
Изменяя с помощью переменного резистора напряжение затвор-исток а также измеряя ток стока, получаем входные характеристики полевого
N-канального транзистора (рисунок 2).


Рисунок 2. Входные характеристики полевого N-канального транзистора, включённого по схеме с общим истоком.


Рисунок 3. Схема включения полевого P-канального транзистора с общим истоком для определения входных характеристик.
Изменяя напряжение затвор-исток а также измеряя ток стока, получаем выходные характеристики полевого P-канального транзистора (рисунок 4).

Рисунок 4. Выходные характеристики полевого P-канального транзистора, включённого по схеме с общим истоком.
З аключение:

Я исследовал характеристик полевого транзистора P-канального и
N-канального, выполнил наладку, испытал схемы методом симуляции и проанализировал выходные характеристики схем, изучив программу Multisim v14. Частично освоил следующие компетенции:

- ПК 3.1 -Выполнять работы по эксплуатации САУ с учётом специфики техпроцессов.

- ПК 3.2 -Контролировать и анализировать функционирование параметров систем в процессе эксплуатации.

- ПК 3.3 -Снимать и анализировать показания приборов.

- ПК 4.3 -Составлять схемы специальных узлов, блоков и устройств.

- ПК 4.4 -Рассчитывать параметры типовых средств и устройств.