Файл: Лабораторная работа Исследование полевых транзисторов.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 105
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рис. 3.15. Структура таблицы для записи результатов измерений при исследовании выходных характеристик полевых транзисторов.
Установить управляющее напряжение равным нулю, задать следующее по таблице значение и провести цикл аналогичных измерений, заполнив второй столбец таблицы и так далее вплоть до =15В.
При токах стока, превышающих 10 15мА, мощность, рассеиваемая на испытуемом транзисторе, может вызвать его разогрев и, соответственно, изменение характеристик. Поэтому измерения при токах стока следует проводить по возможности быстрее.
2.1.3. Снятие начального участка семейства выходных характеристик полевого транзистора.
Собрать с транзистором VT1 схему, приведенную на рис. 3.13. Установить предел измерения PV1 – 1,5В, предел измерения PA1 – 100мА. Задать управляющее напряжение =0В и, изменяя в пределах 0В; 0,5В; 1В; 1,5В, произвести замеры тока стока. Результаты занести в соответствующие графы таблицы, приведенной на рис. 3.16. Последовательно устанавливая равным -0,5В; -1В; -1,5В; -2В, провести аналогичные измерения.
| +1,5 | +1 | +0,5 | 0 | -0,5 | -1 | -1,5 |
0 | | | | | | | |
-0,5 | | | | | | | |
-1 | | | | | | | |
-1,5 | | | | | | | |
-2 | | | | | | | |
Рис. 3.16. Структура таблицы для записи результатов исследований начального участка семейства выходных характеристик полевого транзистора.
При выключенном лабораторном стенде поменять полярность вольтметра PV1, миллиамперметра PA1 и источника питания, как показано на рис. 3.17. Провести цикл измерений, описанных выше для -0,В; -1В; -1,5В и заполнить соответствующее графы таблицы, представленной на рис. 3.16.
Рис. 3.17. Схема для исследования начального участка выходных характеристик полевого транзистора.
2.2. Исследование характеристик МОП транзистора со встроенным каналом.
Цель исследования – экспериментальное определение параметров транзистора по его вольтамперным характеристикам.
2.2.1. Снятие стокозатворной характеристики.
Собрать с транзистором VT2 схему, изображенную на рис. 3.18.
Рис. 3.18. Схема для исследования характеристик МОП транзистора со встроенным n-каналом.
Установить ручку регулятора напряжения в крайнее левое положение, переключатель управляющего напряжения в положение «000»в таб, предел измерения вольтметра PV1 – 15В, миллиамперметра PA1 – 100мА.
Включить питание стенда, установить регулятором напряжение =5В. Задавая переключателями источника управляющего сигнала напряжения, указанные в таблице, провести измерения токов стока и занести лицу полученные результаты.
(В) | +3 | +2,5 | +2 | +1,5 | +1 | +0,5 | 0 | -0,5 | -1 | -1,5 | | |
(мА) | | | | | | | | | | | 0,01 | |
Под понимается напряжение отсечки. Установить =10В, провести цикл аналогичных измерений и заполнить соответствующую таблицу. Выключить лабораторный стенд, соединить подложку с истоком, отключив ее от источника напряжения – 15В. Провести аналогичные измерения для =10В.
2.2.2. Снятие выходных характеристик.
Собрать, используя транзистор VT2 схему, представленную на рис. 3.18, и провести цикл измерений, аналогичных описанному в первой части пункта 2.1.2 для напряжений , равных: -1В; -0,5В; 0В; +0,5В; +1В; +1,5В; +2В.
2.3. Исследование характеристик МОП транзистора с индуцированным каналом.
Цель исследования – экспериментальное определение параметров транзистора по его вольтамперным характеристикам.
2.3.1. Снятие стокозатворной характеристики.
Собрать, используя транзистор VT3, схему, приведенную на рис. 3.19. Провести цикл измерений, аналогичных описанным в первой части пункта 2.2.1 для =5В, 10В и =0В; + ; +3В; +4В; +5В; +6В; +7В; +9В ( – пороговое напряжение).
Рис. 3.19. Схема для исследования характеристик МОП транзистора с индуцированным n-каналом.
2.3.2. Снятие выходных характеристик.
Провести на ранее собранной схеме цикл измерений, аналогичных описанным в пункте 2.1.2, для напряжений , равных +4В; +5В; +6В; +7В; +8В; +9В, и заполнить соответствующую таблицу.
3. Обработка экспериментальных результатов.
3.1. Обработка результатов пунктов 2.1.1 2.1.3.
Построить на одном листе миллиметровки стокозатворные характеристики полевого транзистора с управляющим p-n переходом для =5В и =10В при нормальной и инверсной схемах включения, выбрав масштаб по оси токов 2,5 мА/см, а по оси напряжений 0,25В/см.
По характеристикам для
В определить крутизну полевого транзистора для управляющих напряжений -2,5В; -2В; -1,5В; -1В; -0,5В, используя соотношение (3.5) и приняв =0,25В ( 0,125В относительно заданной точки). Построить график зависимости . Отметить на графиках стокозатворных характеристик напряжения отсечки.
Используя результаты измерений по п. 2.1.2, построить на одном листе миллиметровки семейство выходных характеристик полевого транзистора выбрав масштаб по оси токов 2,5мА/см, а по оси напряжений 1В/см. Выделить на характеристиках омическую область и область насыщения. Проверить выполнение соотношения (3.2).
По соответствующим характеристикам, используя соотношения (3.5) и (3.6), определить крутизну и динамическое сопротивление для =10В,
приняв, что =5В ( 2,5 В относительно ), а в качестве взяв разность управляющих напряжений для соседних характеристик. По полученным данным вычислить величину коэффициента усиления полевого транзистора.
По данным пункта 2.1.3 построить на одном листе миллиметровки графики начальных участков выходных характеристик полевого транзистора для обоих полярностей напряжения , выбрав масштаб по оси токов 5мА/см, а по оси напряжений 0,5В/см. Рассчитать для каждого из значений величину сопротивления канала при =0, =1В ( 0,5 относительно ). Построить график зависимости .
3.2. Обработка результатов пунктов 2.2.1, 2.2.2.
Построить на одном листе миллиметровки стокозатворные характеристики МОП транзистора с индуцированным
каналом для всех вариантов его включения, выбрав масштаб по оси напряжений 0,5В/см, а по оси токов 5мА/см.
По характеристике для включения с подложкой, присоединенной к истоку, определить, используя соотношение (3.5), крутизну полевого транзистора для управляющих напряжений +2,5В; +2В; +1,5В; +1В; +0,5В; 0В;-0,5В; -1В; -1,5В, приняв =0,25В ( 0,125В относительно заданной точки). Построить график зависимости . Отметить на графиках стокозатворных характеристик напряжения отсечки.
Используя результаты, полученные в п. 2.2.2, построить на одном листе миллиметровки семейство выходных характеристик исследуемого транзистора, выбрав масштаб по оси напряжений 1В/см, а по оси токов 2мА/см.
Выделить на характеристиках соответствующие области и проверить выполнение соотношения (3.2). Определить, используя соотношения (3.5) и (3.6), крутизну транзистора и его динамическое сопротивление для:
а) -1В; 10В; б) -0,5В; 10В;
в) 0В; 10В; г) +0,5В; 10В,
приняв =5В ( 2,5В относительно ), а в качестве взяв разность управляющих напряжений для соседних характеристик. По полученным данным вычислить величину коэффициента усиления полевого транзистора.
3.3. Обработка результатов, полученных при выполнении пунктов 2.3.1, 2.3.2.
Построить графики стокозатворных и выходных характеристик МОП транзистора с индуцированным каналом, приняв масштабы по осям токов и напряжений в обоих случаях 1мА/см и 1В/см. Отметить на величину порогового напряжения