Лаб.Раб. № 4 Полевой транзистор. Лабораторная работа 4 исследование выходной характеристики полевого транзисторас управляющим pn переходос для схемы включения с общим истоком
 Скачать 85.47 Kb.
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРАС УПРАВЛЯЮЩИМ p-n ПЕРЕХОДОС ДЛЯ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ С ОБЩИМ ИСТОКОМ Цель работы: Исследование выходной характеристики полевого транзистора с управляющим p-n переходом для схемы включения с общим истоком Приборы и элементы, используемые в лабораторной работе
4.1 Теоретические сведения В полевых транзисторах с управляющим р-п переходом используются основные носители только одного типа (дырки или электроны), основным способом движения носителей является дрейф в электрическом поле. Между двумя электродами, называемыми истоком И и стоком С, расположен n-канал из полупроводника n-типа. Ток стока полевых транзисторов зависит от напряжения на затворе и напряжения на стоке:  . Поэтому они характеризуются двумя семействами статических вольт-амперных характеристик: , .Первое из этих уравнений описывает семейство стоко-затворных или проходных, статистических характеристик полевого транзистора, второе — стоковых, или выходных. Семейство выходных вольт-амперных характеристик полевого транзистора с управляющим р-п переходом и каналом n-типа показано на рисунке 1. Верхней из кривых соответствует напряжение на затворе, равное нулю, последующим — отрицательное напряжение на затворе, которое тем больше по абсолютному значению, чем ниже кривая расположена. Когда напряжение на затворе оказывается равным напряжению отсечки, сила тока стока становится равной нулю при любом напряжении на стоке. На каждой кривой рассматриваемого семейства можно выделить три характерные области. На начальном участке (а) зависимость  почти линейная, ее наклон определяется проводимостью канала при данном напряжении на затворе и  . Рисунок 1 Когда напряжение на стоке увеличивается до значения  называемого напряжением насыщения, такого, что  ток стока становится практически не зависящим от  : (область в на рис. 1). При  напряжение насыщения максимально и численно равно напряжению отсечки  . По мере увеличения  напряжение насыщения уменьшается.Максимально допустимое напряжение на стоке полевого транзистора ограничено пробоем р-п перехода. Это явление возникает, когда разность потенциалов между стоком и затвором превысит напряжение пробоя, и приводит к резкому возрастанию силы тока стока. Чрезмерное увеличение напряжения  вызывает лавинный пробой между затвором и стоком.Полевые транзисторы характеризуются статическими параметрами: крутизной проходной характеристики  при  , внутренним сопротивлением канала  при  , статическим коэффициентом усиления  .Полевой транзистор может быть включен по схеме с общим истоком (ОИ), с общим стоком (ОС) и общим затвором (ОЗ). Однако две последние разновидности схем включения применяются редко. 4.2 Порядок проведения экспериментов Результаты всех измерений и осциллограммы занести в соответствующий раздел. Эксперимент 1 - Построение статической выходной характеристики полевого транзистора с управляющим р-п переходом для схемы с общим истоком 1) Собрать и включить схему и произвести измерения тока стока в соответствии с данными таблицей 1 раздела "Результаты экспериментов". По полученным данным построить семейство статических выходных характеристик полевого транзистора с управляющим р-п переходом. 2) Определить значение внутреннего сопротивления канала  полевого транзистора при  ,  .3) По полученным данным построить проходную характеристику при .4) Определить значение крутизны S проходной характеристики при .5) Определить статический коэффициент усиления полевого транзистора  . Рисунок 2 Эксперимент 2 - Построение динамической выходной характеристики полевого транзистора с управляющим р-п переходом для схемы с общим истоком Собрать схему по рисунку 3. Режим работы осциллографа задать в соответствии с рисунком 4. Зарисовать осциллограммы выходных характеристик полевого транзистора схемы с общим истоком при значениях сопротивления  : 10 Ом, 100 Ом, 1 кОм, 10 кОм . Рисунок 3  Рисунок 4 4.3 Результаты экспериментов Эксперимент 1 - Построение статической выходной характеристики полевого транзистора с управляющим р-п переходом для схемы с общим истоком 1) Таблица 1
2) Внутреннее сопротивление канала полевого транзистора при , Rк= ___________3) Проходная характеристика при ,4) Крутизна полевого транзистора при , S=________5) Статический коэффициент усиления полевого транзистора  _______Эксперимент 2 - Построение динамической выходной характеристики полевого транзистора с управляющим р-п переходом для схемы с общим истоком Осциллограммы выходных динамических характеристик полевого транзистора схемы с общим истоком при значениях сопротивления : 10Ом, 100 Ом, 1 кОм, 10 кОм .Вопросы 1. Что такое униполярный транзистор? 2. Почему полевые транзисторы с управляющим рп-переходом не должны работать при прямом напряжении на входе Uзи ? 3. Из каких соображений концентрация примеси в канале должна быть меньше чем на затворе? 4. Что такое пороговое напряжение отсечки? 5. От чего зависит ток стока полевого транзистора? 6. Как определяется внутреннее сопротивление канала полевого транзистора? 7. Что можно сказать по выходным характеристикам о зависимости тока стока от напряжения на затворе? 8. Какие участки можно выделить на входной характеристике полевого транзистора? 9. Одинаково ли значение крутизны в любой точке входной характеристики? 10. Одинаково ли значение внутреннего сопротивления канала при любом значении напряжения на затворе. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
