Гдз. Лабораторная работа 4 Исследование полевых транзисторов Проверил Выполнили ст гр. Минск 202 Порядок выполнения работы
 Скачать 287.61 Kb.
|
|
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение Образования БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра электроники Лабораторная работа № 4 «Исследование полевых транзисторов» Проверил: Выполнили: ст. гр. Минск 202_ Порядок выполнения работы: Ознакомиться с методическим описанием лабораторной работы. (Теоретическое описание лабораторной работы изложено в методическом пособии [1], стр. 41-48). Получить у преподавателя необходимый комплект для проведения лабораторной работы. Уточнить тип исследуемых транзисторов у преподавателя. Собрать схему (рисунок 1) для исследования параметров полевого транзистора с управляющим p-n переходом. Определить максимальный ток стока Iсmax и записать полученное значение в соответствующее поле. Исследовать сток-затворную характеристику полевого транзистора с управляющим p-n переходом. Полученные результаты записать в таблицу 1. (Качественный вид и описание сток-затворной характеристики представлены в методическом пособии [1], стр. 45). Исследовать выходные характеристики полевого транзистора для трех вариантов входного напряжения (Uзи). Полученные результаты записать в таблицы 2 – 4. (Качественный вид и описание выходных характеристик полевого транзистора представлены в методическом пособии [1], стр. 45). Собрать схему (рисунок 2) для исследования параметров полевого МДП транзистора с индуцированным каналом. Определить и записать значение порогового напряжения открытия транзистора (Uпор). Исследовать сток-затворную характеристику полевого транзистора с индуцированным каналом. Полученные результаты записать в таблицу 5. (Качественный вид и описание сток-затворной характеристики представлены в методическом пособии [1], стр. 45). Исследовать выходные характеристики полевого транзистора для трех вариантов входного напряжения (Uзи). Полученные результаты записать в таблицы 6 – 8. (Качественный вид и описание выходных характеристик полевого транзистора представлены в методическом пособии [1], стр. 45). Собрать схему для исследования логических элементов (рисунок 3). Исследовать таблицу истинности собранной схемы и определить тип логического элемента. Аналогично выполнить для второй схемы (рисунок 4). Предоставить измеренные данные на проверку преподавателю. Порядок оформления отчета: По измеренным данным построить соответствующие графики. По построенным графикам рассчитать дифференциальные параметры полевого транзистора с управляющим p-n переходом и полевого транзистора с индуцированным каналом в окрестностях рабочей точки. Записать общие выводы по проделанной лабораторной работе. [1] – Электронные приборы. Лабораторный практикум: учеб.-метод. пособие. В 2 частях. Часть 1: Активные компоненты полупроводниковой электроники / А. Я. Бельский – Минск : БГУИР, 2012 1 Цель работы Изучить устройство, принцип действия, классификацию, области применения полевых транзисторов (ПТ). Экспериментально исследовать статические вольт-амперные характеристики (ВАХ) транзисторов и рассчитать дифференциальные параметры полевых транзисторов в заданной рабочей точке. 2 Ход работы 2.1 Исследование сток-затворной характеристики ПТ с управляющим p-n переходом в схеме с общим истоком (ОИ) Для исследования сток-затворной характеристики ПТ собрана цепь по схеме, представленной на рисунке 1.  Рисунок 1 – Схема исследования характеристик ПТ в схеме с ОИ Перед исследованием сток-затворной характеристики было определено значение максимального тока стока Iсmax при Uзи = 0В, Uси = 4В, которое составило y = … мА (для каждого транзистора определяется экспериментально). Результаты исследований занесены в таблицу 1. Таблица 1 – Результаты измерения (изменять значение Uпит1) сток-затворной характеристики ПТ Ic=f(Uзи), при фиксированном значении Uси = 4В
Значения в ячейках, обозначенных х1, х2, х3, будут использованы в дальнейшем 2.2 Исследование выходных характеристик ПТ с управляющим p-n переходом в схеме с общим истоком (ОИ) Семейство выходных характеристик Iс=f(Uси) измерено для трех фиксированных значений входного напряжения затвор-исток Uзи = x1; x2; x3 В. Результаты исследований занесены в таблицу 2, таблицу 3 и таблицу 4 соответственно. Таблица 2 – Результаты измерения (изменять значение Uпит2) выходной характеристики ПТ Ic=f(Uси), при фиксированном значении Uзи = х1 (из таблицы 1) = …… В
Таблица 3 – Результаты измерения (изменять значение Uпит2) выходной характеристики ПТ Ic=f(Uси), при фиксированном значении Uзи = х2 (из таблицы 1) = …… В
Таблица 4 – Результаты измерения (изменять значение Uпит2) выходной характеристики ПТ Ic=f(Uси), при фиксированном значении Uзи = х3 (из таблицы 1) = …… В
2.3 Исследование сток-затворной характеристики ПТ с индуцированным каналом в схеме с общим истоком (ОИ) Для исследования сток-затворной характеристики ПТ собрана цепь по схеме, представленной на рисунке 2.  Рисунок 2 – Схема исследования характеристик ПТ в схеме с ОИ Перед исследованием сток-затворной характеристики определено значение порогового напряжения Uпор, при котором ток стока составляет 10 мкА, которое составило Uпор = …… В. Результаты исследований занесены в таблицу 5. Таблица 5 – Результаты измерения (изменять значение Uпит1) сток-затворной характеристики ПТ Ic=f(Uзи), при фиксированном значении Uси = 4В
Значения в ячейках, обозначенных х4, х5, х6, будут использованы в дальнейшем 2.4 Исследование выходных характеристик ПТ с индуцированным каналом в схеме с общим истоком (ОИ) Семейство выходных характеристик Iс=f(Uси) измерено для трех фиксированных значений входного напряжения затвор-исток Uзи = x4; x5; x6 В. Результаты исследований занесены в таблицу 6, таблицу 7 и таблицу 8 соответственно. Таблица 6 – Результаты измерения выходной характеристики ПТ Ic=f(Uси), при Uзи = х4 (из таблицы 5) = …… В (Изменять значение Uпит2)
Таблица 7 – Результаты измерения выходной характеристики ПТ Ic=f(Uси), при Uзи = х5 (из таблицы 5) = …… В (Изменять значение Uпит2)
Таблица 8 – Результаты измерения выходной характеристики ПТ Ic=f(Uси), при Uзи = х6 (из таблицы 5) = …… В (Изменять значение Uпит2)
2.5 Исследование логических элементов на основе полевых транзисторов Современные интегральные микросхемы представляют собой набор логических элементов, которые выполнены, в свою очередь, на полевых либо биполярных транзисторах. Поскольку полевые транзисторы имеют низкие затраты энергии на их управление, в отличие от биполярных, то микросхемы на полевых транзисторах получили наибольшее распространение. Простейшие логические элементы (И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, исключающее ИЛИ, исключающее ИЛИ-НЕ) могут быть реализованы как в виде отдельных микросхем базовой логики, так и в составе сложных интегральных микросхем (регистры, счетчики, мультиплексоры, дешифраторы, триггеры).  Рисунок 3 – Логический элемент на полевых транзисторах Для исследования логического элемента собрана схема (рисунок 3). Напряжение на канале Ch3 источника питания составляет 5В. Логические сигналы подаются на затворы полевых транзисторов (0 либо 5 В) каналами источника питания Сh1 и Ch2. Логическая «1» соответствует 5В источника питания, «0» – 0В. Логической выход для выполнен в виде светодиода. Горящий светодиод соответствует логической «1» выхода, потухший – «0». Для определения типа логического элемента построена таблица истинности (таблица 9). Таблица 9 – Таблица истинности первого логического элемента
По таблице 9 определили, что схема на рисунке 3 представляет собой логическое ……… . Аналогичным образом исследована схема, представленная на рисунке 4. Для определения типа логического элемента построена таблица истинности (таблица 10).  Рисунок 3 – Логический элемент на полевых транзисторах Таблица 10 – Таблица истинности второго логического элемента
По таблице 10 определили, что схема на рисунке 4 представляет собой логическое ……… . 2.6 Результаты экспериментальных исследований По результатам измерений ПТ с управляющим p-n переходом и ПТ с индуцированным каналом в схеме с ОИ построены графики сток-затворных и выходных характеристик этих ПТ (рисунки 5, 6, 7, 8).
2.7 Расчет дифференциальных параметров ПТ в схеме с ОИ По построенным графикам характеристик ПТ в схеме с ОИ рассчитаны их дифференциальные параметры в окрестностях рабочих точек: для транзистора с управляющим p-n переходом Uси = 2,5 В и Ic = 0,6y (из таблицы 1) = …… мА; S = Ri = μ = для транзистора с индуцированным каналом Uси = 2,5 В, Iс = 6 мА. S = Ri = μ = 3 Выводы |
0,05
