МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФКурский государственный технический университетКафедра вычислительной техникиСТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА Методические указанияк лабораторной работе по дисциплине “Электроника”для студентов специальности 220100Курск 2005Составитель В.И. ИвановУДК 681.3РецензентКандидат технических наук, доцент кафедры конструирования и технологии электронных вычислительных средств О.Г. БондарьСтатические характеристики и параметры полевого транзистора: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине “Электроника” для студентов специальности 220100 / Курск. гос. техн. ун-т; Сост. В.И. Иванов. Курск, 2005. 12 с.Описывается методика построения статических характеристик и определения статических и дифференциальных параметров полевого транзистора; приведены рекомендации по применению программы моделирования электронных схем ElectronicsWorkbench 5.0 для исследования характеристик транзистора.Предназначены для студентов специальности 220100.Ил. 5, табл. 4. Библиогр.: 5 назв.Текст печатается в авторской редакцииЛР № 020280 от 09.12.96. ПЛД № 50–25 от 1.04.97.Подписано в печать Формат 60х84 1/16. Печать офсетная.

Усл. печ. л.

Уч.-изд. л.

Тираж 75 экз.

Заказ .

Курский государственный технический университет.Издательско-полиграфический центр Курского государственного технического университета.305040 Курск, ул. 50 лет Октября, 94.СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА1.Цель работы Исследование статических вольт-амперных характеристик (ВАХ) полевого транзистора; определение статических и дифференциальных параметров транзистора.2. Объект и средства исследованияПолевые транзисторы – это полупроводниковые приборы, у которых для управления током используется зависимость электрического сопротивления токопроводящего слоя (

---

канала) от напряжённости поперечного электрического поля.Каналом служит однородный слой полупроводника n-типа или p-типа. Внешние выводы от начала канала и его конца называются истоком и стоком. Тонкий слой канала (доли мкм) располагается на подложке – более толстой пластине полупроводника, имеющего противоположный тип проводимости. Для электрической изоляции канала от подложки используется p-n переход между ними, который для этого должен находиться под обратным напряжением.Управляющий электрод – затвор – располагается вдоль канала и электрически изолирован от него. Изменение потенциала затвора приводит к изменению толщины канала, т.е. его проводимости. Для изоляции затвора от канала используют либо обратно смещенный p-n переход (полевые транзисторы с управляющим p-nпереходом), либо слой диэлектрика – двуокиси кремния SiO₂ (МДП транзисторы). В данной работе исследуется полевой транзистор с управляющим p-nпереходом и каналом n-типа. Работа проводится на персональном компьютере с помощью программы схемотехнического моделирования ElectronicsWorkbench 5.0c. Из набора компонентов "Transistors" выбрать полевой транзистор с управляющим p-n переходом и каналом n-типа (N-Channel JFET) и через меню "Свойства компонента" (ComponentProperties…) выбрать заданную модель транзистора фирмы nationl2 согласно таблице 1.Таблица 1

Вариант	Модель	Вариант	Модель
1	J2N 3921	8	J2N 5103
2	J2N 3967	9	J2N 5199
3	J2N 4084	10	J2N 5358
4	J2N 4223	11	J2N 5545
5	J2N 4341	12	J2N 5558
6	J2N 4416	13	NDF 9410
7	J2N 5047	14	J2N 3958

Собрать схему с общим истоком (см. рис. 1), содержащую источники постоянного напряжения (

---

Battery) в цепях затвора и стока, а также миллиамперметр для измерения тока стока. Рис. 1. Схема для исследования ВАХ полевого транзистора3. Программа исследований 1. Построение передаточных (стоко-затворных) характеристикПри фиксированном напряжении на стоке U_си = +10 В установить напряжение затвор-исток U_зи = 0 и измерить начальный ток стока I_с.нач.. Затем подобрать такое напряжение затвор-исток U_зи отрицательной полярности, при котором ток стока равен 0,25·I_с.нач. Можно принять напряжение отсечки U_зи.отс равным удвоенному значению указанного напряжения.Измерить зависимость I_с = f(U_зи) при изменении U_зи в пределах от U_зи отс до нуля. Для измерений поделить указанный диапазон напряжений на 4 равные части.Повторить измерение передаточной характеристики I_с = f(U_зи) при напряжении сток-исток U_си, равном (по модулю) половине напряжения отсечки U_зи.отс.Результаты измерений внести в таблицу 2 (все приведенные числа – для примера).Таблица 2Передаточные характеристики

Uси, В	Uзи, В	– 1,6	– 1,2	– 0,8	– 0,4	0
10	Ic, мА	0	0,25	1,0	2,25	4,0
0,8		0	0,25	1,0	2,0	3,0

Построить графики передаточных характеристик I_с = f(U_зи) при обоих значениях напряжения сток-исток.2. Определение крутизны передаточной характеристикиИсследовать зависимость крутизны передаточной характеристики (проводимости прямой передачи) от положения рабочей точки, то есть от напряжения U_зи при фиксированном напряжении U_си = +10 В. Определить в трех-четырех точках, включая U

---

_зи = 0, приращения тока I_с при небольших изменениях напряжения U_зи и вычислить значение крутизны .Измерения следует производить только на рабочем участке передаточной характеристики, т.е. U_зи.отс < U_зи < 0. Результаты измерений крутизны передаточной характеристики свести в таблицу 3 (числа приведены для примера).Таблица 3Крутизна передаточной характеристики

Uзи, В	–1,6	–1,2	–0,8	–0,4	0
Uзи, В
Iс, мА
S, мА/В	0	1,25	2,5	3,75	5

Построить график зависимости S = f(U_зи).3. Построение выходных характеристикРазделить диапазон напряжений на затворе от U_зи.отс до нуля на четыре равных интервала. Для каждого значения U_зи, включая U_зи = 0, исследовать зависимость тока стока от напряжения сток-исток, изменяя напряжение U_си от нуля до 10 В. При измерении каждой выходной характеристики на начальном крутом участке, при небольших значениях напряжения на стоке, следует выбирать точки чаще, а на пологом участке – реже. Пример показан в таблице 4.Таблица 4Выходные характеристики

Uзи, В	Uси, В	0,1	0,2	0,5	1	2	4	6	8	10
0	Iс, мА
–0,4
–0,8
–1,2

---

Изобразить графики семейства выходных характеристик. Определить в нескольких точках выходных характеристик (на крутых и пологих участках) выходную проводимость транзистора: , мСм при U_зи = const.4. Методические указанияСтатические вольт-амперные характеристики можно строить как по точкам (таблицы 2 и 4), так и в “автоматическом” режиме с помощью осциллографа.

1. 
   Передаточные характеристики
   

Для построения передаточных характеристик нужно собрать схему рис. 2. График передаточной характеристики можно получить на экране осциллографа, если на горизонтально отклоняющие пластины подать «качающееся» напряжение затвор-исток, а на вертикально отклоняющие пластины – напряжение, пропорциональное току стока.Рис. 2. Схема для построения передаточных характеристикФункциональный генератор вырабатывает линейно изменяющееся напряжение в пределах от нуля до удвоенного амплитудного значения. Напряжение затвор–исток U_зи с выхода функционального генератора подается на вход канала А осциллографа, а для регистрации величины тока стока I_с в его цепь включен преобразователь тока в напряжение (Current Controlled Voltage Source), которое затем подается на вход В осциллографа. Для получения на экране осциллографа графика ВАХ используется режим развертки В/А.На рис. 3 приведен вид передаточной характеристики при определенном значении напряжения сток–исток U_си = 10 В. В этом примере масштаб по оси напряжения U_зи составляет 0,5 В/деление, а по оси тока стока I_с – 2 мА/деление.Рис. 3. Вид графика передаточной характеристики на экране осциллографа 2) Выходные характеристикиГрафик выходной характеристики можно получить на экране осциллографа, если на горизонтально отклоняющие пластины подать «качающееся» напряжение сток-исток, а на вертикально отклоняющие пластины – напряжение, пропорциональное току стока. Схема и установки на панели осциллографа показаны на рис. 4.

---

Смотрите также файлы

• Отчет проведенных мероприятий в честь Международного десятилетия языков коренных народов России. .docx

• При параллельном переносе точка А(3 4) переходит в А1(1 1). Найдите координаты точки В1, в которую переходит точка В(2 3).docx

• Сложение смешанных дробей.docx

• Понятие международного права. Отличие международного права от права внутригосударственного.docx

• Спортивный и оздоровительный туризм.docx