Лаба по электрическим машинам. Лабораторная работа 3 электроника Зиев. Лабораторная работа 3 по промышленной электронике

• Название: Лабораторная работа 3 по промышленной электронике
• Анкор: Лаба по электрическим машинам
• Дата: 26.02.2021
• Размер: 430.76 Kb.
• Имя файла: Лабораторная работа 3 электроника Зиев.docx
• Тип: Лабораторная работа; #179810

Министерство науки и высшего образования РФ

ФГБОУ ВО «Нижневартовский государственный университет» Факультет экологии и инжиниринга

Кафедра энергетики

Лабораторная работа №3 по промышленной электронике

«Снятие статических характеристик полевого транзистора с p-n переходом»

Исполнитель:

студент группы: 9901

Зиев Салават Борисович
Руководитель:

Ходько Руслан Викторович

Отметка
(подпись)

Нижневартовск, 2021

Лабораторная работа № 3

Снятие статических характеристик полевого транзистора с p-n переходом

Цель работы: исследовать влияние сопротивления нагрузки на стоко-затворную характеристику и коэффициент усиления напряжения.

Задание

Протестировать транзисторы типа n и типа р с помощью мультиметра, снять статиче- ские выходные характеристики и стоко-затворную характеристику. Исследовать влияние сопротивления нагрузки на стоко-затворную характеристику и коэффициент усиления на- пряжения.

Порядок выполнения лабораторной работы

• 
  Переключите мультиметр в режим тестирования диодов и измерьте падение напря- жения на p-n-переходах транзисторов по первым четырем схемам, приведенным в табл. 8.
  

Примечание: врежиметестированиядиодовмультиметризмеряетпадениенапряжения на открытом p-n-переходе при определенном токе (примерно 1 мА),создаваемом самим прибором. В обратном направлении он показывает обрыв цепи(1встаршемразряде).

• 
  Переключите мультиметр в режим измерения сопротивлений и измерьте сопротив- ление «сток–исток» при U_ЗИ = 0 по двум последним схемам табл. 8.
  

Таблица8

Схемы изме- рений	V COM	COM V	COM V	V COM	COM  V	COM  V
ΔU, мВ					RИС=Ом	RИС=Ом

• 
  Соберите цепь для снятия характеристик транзистора (рис. 19). Диод включен в схе- му для предотвращения подачи отрицательного напряжения на транзистор при сня- тии выходных характеристик, а между точками А и В включена перемычка, удалив которую, можно включить в цепь стока сопротивление нагрузки.
  
• 
  Включите блок генераторов напряжений и мультиметры. Регулируя напряжение на затворе потенциометром, определите начальный ток стока и напряжение отсечки.
  

I_нач = …………… мА; U_отс = В.

+15 В
-13...+13 В
-15 В
4,7 кОм

1 кОм

⁺ мА


Д226

А


КП303 _В

+

V ^UЗИ

R_Н ^UСИ

N

0 В
Рис. 19

• 
  Изменяя напряжение на затворе потенциометром от нуля до напряжения отсечки, снимите стоко-затворную характеристику (табл. 9).
  

Таблица9

UЗИ, В	0	–1	–1,5	–2	–2,5	–3	–3,5	–4	–4,5
IC, мА

• 
  Постройте график стоко-затворной характеристики (рис. 20) и определите крутизну:
  

_S ΔI_C ΔU_СИ

  ^мА ;

мВ

UЗИ

8
7
6
5
4
3
2
1
0
В -4 -3 -2

-1 0

0 2 4 6 8 10 12 В

Рис. 20

• 
  Для снятия выходных характеристик транзистора переключите питание на регули- руемый источник постоянного напряжения –13…+13 В, как показано на схеме пунк- тиром, установите напряжение на затворе равным нулю и переключите вольтметр для измерения напряжения U_СИ.
  
• 
  Регулируя напряжение питания от 0 до максимального значения (13…14 В), снимите зависимость I_С(U_СИ) при U_ЗИ = 0 (табл. 10).
  

Таблица10

Uси, В		0	0,5	1	1,5	2	3	4	6	8	12
IС мА	при UЗИ = 0 В
	при UЗИ = –1 В
	при UЗИ = –2 В
	при UЗИ = –3 В

• 
  Переключите снова вольтметр для измерения напряжения U_ЗИ, установите потенцио- метром U_ЗИ = –1 В, переключите вольтметр обратно для измерения напряжения U_СИ и снимите зависимость (U_СИ) при U_ЗИ = –1 В.
  
• 
  Аналогично снимите выходные характеристики при других значениях U_ЗИ.
  
• 
  На рис. 20 постройте графики выходных характеристик.
  

• 
  Для исследования влияния нагрузочного сопротивления на крутизну стоко-затворной характеристики и коэффициент усиления напряжения вновь переключите питание на нерегулируемый источник +15 В, удалите из схемы перемычку и включайте вместо нее различные сопротивления нагрузки, указанные в табл. 11.
  
• 
  При каждом сопротивлении записывайте в таблицу значения I_С и U_СИ при двух значениях напряжения на затворе.
  

kU 10									S 5
8									4
6									3
4									2
									1
								RН
0	2		4				8	кОм
				Рис. 21

• 
  Вычислите по этим значениям коэффициенты усиления напряжения и крутизну затвор- но-стоковой характеристики. На рис. 21 постройте графики и проанализируйте их.
  

RН, кОм	1		2,2		4,7		10
UЗИ, В	–1	–1,5	–1,5	–2	–2	–2,5	–2,5	–3
UСИ, В
IС, мА
UЗИ, В
UСИ, В
IС, мА
kU=UСИ/UЗИ
S= IС/UЗИ, В

Таблица 11

Содержание отчета:

1. 
   Цель работы.
   
2. 
   Схема (рис. 19).
   
3. 
   Таблицы 8—11.
   
4. 
   График стоко-затворной характеристики.
   
5. 
   Графики выходных характеристик полевого транзистора.
   
6. 
   Графики зависимости коэффициента усиления напряжения k_U=f(R_Н) и крутизны затворно-стоковой характеристики S=f(R_Н).
   
7. 
   Ответы на контрольные вопросы.
   
8. 
   Выводы.
   

Контрольные вопросы к защите лабораторной работы:

1. 
   Что такое сток, исток и затвор у полевого транзистора?
   Ответ:___зона'>Ответ:1.Исток - (источник носителей заряда, аналог эмиттера на биполярном).
   2. Сток - (приемник носителей заряда от истока, аналог коллектора биполярного транзистора).
   3. Затвор - (управляющий электрод, аналог сетки на лампах и базы на биполярных транзисторах).
   
2. 
   Каковы основные схемы включения полевых транзисторов?
   Ответ: Схема включения полевого транзистора с общим истоком является аналогом схемы с общим эмиттером для биполярного транзистора. Такое включение весьма распространено в силу возможности давать значительное усиление по мощности и по току, фаза напряжения цепи стока при этом переворачивается.
   
3. 
   П риведите условные графические обозначения полевых транзисторов.
   Ответ:
   
   
   
   
4. 
   Что такое зона насыщения и зона линейного изменения сопротивления?
   Ответ: зона насыщения — Часть статической характеристики объекта, соответствующая ограниченному с одной стороны диапазону изменения его входных координат, в котором значения выходных координат практически не изменяются.
   Линейное сопротивление – сопротивление, которое не зависит от величины, направления тока и величины напряжения. Оно имеет прямую пропорциональную зависимость между напряжением и током, выражающееся законом Ома.
   
5. 
   Почему коэффициент усиления по напряжению увеличивается при увеличении сопротивления нагрузки?
   Ответ:Вопервых, коэффициент усиления с увеличением сопротивления нагрузки увеличивается не безгранично, а только до определенного предела: ни при каких условиях коэффициент усиления не может стать больше коэффициента усиления лампы, а всегда остается меньше его. Во-вторых, если сопротивление нагрузки будет слишком большим, то анодное напряжение уменьшится настолько, что лампа перестанет усиливать.
   
6. 
   Как можно построить стоко-затворную характеристику по семейству внешних характеристик при R_Н = 0 и при R_Н ≠ 0?
   Ответ:
   
7. 
   Какие преимущества биполярных и полевых транзисторов сочетает в себе МОПБТ?
   Ответ:
   
8. 
   Поясните эффект Миллера.
   Ответ: увеличение эквивалентной 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.