Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Академия гражданской авиации, авиационный факультет, кафедра N10
Лабораторная работа N4
Исследование полевого транзистора
Выполнил: Жуматай Н.С.
Проверил: Амелов М.Б.
Группа: Дав 12-1
г. Алматы 2014
Лабораторная работа №4 Исследование полевого транзистора
Цель работы: Снятие и анализ стоко-затворных и стоковых характеристик полевого транзистора. Определение крутизны характеристики и активной выходной проводимости.
Порядок выполнения работы
1. Собрать схему исследования транзистора, изображенную на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема для исследования полевого транзистора
2. Нарисовать таблицу для построения стоко-затворных характеристик (Таблица 1).
3. Произвести измерения и занести результаты в таблицу.
Таблица 1 – Данные для построения стоко-затворных характеристик
|
Напряженрие затвор исток Uзи, В |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
|
|
Ток стока Iси мА, при напряжении сток-исток |
2 |
8,829 |
7,856 |
6,88 |
5,903 |
4,924 |
3,943 |
|
10 |
15,47 |
12,79 |
10,37 |
8,198 |
6,280 |
4,616 |
4. Нарисовать таблицу для построения семейства стоковых характеристик (Таблица 2).
5. Произвести измерения и занести результаты в таблицу.
Таблица 2 – Данные для построения стоковых характеристик
|
Напряжение сток Uси В |
1 |
2 |
3 |
5 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Ток стока I с мА, при напряжении затвор-исток Uзи В |
0 |
4,876 |
8,829 |
11,84 |
14,97 |
15,33 |
15,4 |
15,47 |
|
0,6 |
4,296 |
7,661 |
10,08 |
12 |
12,17 |
12,23 |
12,29 |
|
|
1,2 |
3,715 |
6,490 |
8,309 |
9,246 |
9,381 |
9,425 |
9,47 |
6. Построить стоко-затворные и стоковые характеристики в координатных осях.
7. Определить необходимые параметры и рассчитать крутизну стоко-затворной характеристики и активную выходную проводимость.
8. Сделать вывод.
Вопросы для самоподготовки
1. Что такое полевой транзистор?
2. Из каких материалов изготавливаются транзисторы?
3. Сколько PN-переходов имеет полевой транзистор?
4. Чем отличаются транзисторы различных типов?
5. Нарисуйте условные графические обозначения транзисторов различных типов. Запишите названия выводов на рисунке.
6. Какие приборы необходимы для снятия характеристик транзистора?
7. Нарисуйте стоко-затворные и стоковые характеристики транзистора. Расскажите о процессах, соответствующих характерным участкам ВАХ.
8. Перечислите основные параметры транзисторов. Охарактеризуйте каждый из них.
9. Как определить крутизну стоко-затворной характеристики и активную выходную проводимость?
10. Поясните особенности работы и область применения полевых транзисторов.
1. Полевой транзистор — полупроводниковый прибор, в котором ток изменяется в результате действия «перпендикулярного» току электрического поля, создаваемого напряжением на затворе.
Протекание в полевом транзисторе рабочего тока обусловлено носителями заряда только одного знака (электронами или дырками), поэтому такие приборы часто включают в более широкий класс униполярных электронных приборов (в отличие от биполярных).
2. транзисторы состоят из полупроводников и диэлектриков. Часто в качестве диэлектриков применяются окиси и нитриды
3. транзистор полевого типа имеет 2 p-n перехода
4-5. они отличаются принципом устройства и процессами усиления или же сглаживания.
6. В данной лабораторной для снятия характеристик приборов мы использовали вольтметр и амперметр
7. таблица 1
Таблица 2
8-9.
|
Основные параметры полевых транзисторов |
1. Крутизна характеристики:
|
, |
(4.3) |
где – приращение тока стока; – приращение напряжения на затворе.
Крутизна характеризует управляющее действие затвора. Этот параметр определяют по управляющим характеристикам.
2. Внутреннее (выходное) сопротивление :
|
, |
(4.4) |
где – приращение напряжения стока; – приращение тока стока.
Этот параметр представляет собой сопротивление транзистора между стоком и истоком (сопротивление канала) для переменного тока. На пологих участках выходных характеристик достигает сотен и оказывается во много раз больше сопротивления транзистора по постоянному току .
3. Коэффициент усиления :
|
(4.5) |
Коэффициент усиления показывает, во сколько раз сильнее действует на ток стока изменение напряжения затвора, нежели изменение напряжения стока, т. е. выражается отношением таких изменений и , которые компенсируют друг друга в результате чего ток остается постоянным. Для подобной компенсации и должны иметь разные знаки, что определяет наличие знака «–» в правой части выражения (4.5).
Эти три параметра (, , ) связаны между собой зависимостью:
|
, |
(4.6) |
4. Входное сопротивление :
|
(4.7) |
где u – приращение напряжения на затворе; i – приращение тока стока;
Поскольку током затвора является обратный ток p-n-перехода, который очень мал, то входное сопротивление оказывается очень большим, что является основным достоинством полевого транзистора.
5. Входная емкость между затвором и истоком , которая является барьерной емкостью p-n-перехода и может составлять единицы – десятки в зависимости от способа изготовления полевого транзистора.
10. За счёт того, что полевые транзисторы управляются полем (величиной напряжения приложенного к затвору), а не током, протекающим через базу (как в биполярных транзисторах), полевые транзисторы потребляют значительно меньше энергии, что особенно актуально в схемах ждущих и следящих устройств, а также в схемах малого потребления и энергосбережения (реализация спящих режимов).
Выдающиеся примеры устройств, построенных на полевых транзисторах, — наручные кварцевые часы и пульт дистанционного управления для телевизора. За счёт применения КМОП-структур эти устройства могут работать до нескольких лет от одного миниатюрного
Вывод:полевые транзисторы являются энергетически выгодными, в следствии того что управляются магнитным полем, одна это и является их недостатком. Но их актуальность на современном этапе неоспарима.