Исследование полевого транзистора.
1. Цель работы: снятие и анализ входных и выходных характеристик полевого транзистора.
Общие сведения.
Полевой транзистор – полупроводниковый прибор, усилительные свойства которого обусловлены потоком основных носителей через проводящий канал и управляемым электрическим полем.
Токопроводящие каналы могут быть приповерхностными (транзисторы с изолированным затвором) и объемными (транзисторы с управляющим p-n-переходом).
В данной работе исследуется транзистор с объемным каналом n-типа. Площадь поперечного сечения канала меняется за счет изменения площади обедненного слоя обратно включенного p-n- перехода. Электрод, создающий эффект поля, называют затвором (З), два других электрода – истоком (И) и стоком (С). В зависимости от того, какой из выводов является общим для входа и выхода, различают три схемы включения полевого транзистора: с общим истоком (ОИ), с общим затвором (ОЗ) и общим стоком (ОС).Наибольшее распространение на практике получила схема с ОИ, исследуемая в данной работе.
На p-n-переход (затвор-исток) подается обратное напряжение Uзи. При его уменьшении глубина обедненного слоя возрастает, а токопроводящее сечение канала сужается. При этом увеличивается сопротивление канала, а следовательно, снижается выходной ток Ic транзистора. Поскольку напряжение Uзи прикладывается к p-n-переходу в обратном направлении, ток Iз ничтожно мал и практически не зависит от управляющего напряжения.
2. Приборы и оборудование: полевой транзистор КП103, вольтметры, миллиамперметр, источник питания.
3. Схема соединений:
4. Порядок выполнения работы:
4.1 Собрать схему, показать преподавателю, включить питание.
4.2 Снять входную характеристику Iс=F(Uз.и.) Uс.и.=5B.Заполнить таблицу 1.
4.3 Снять семейство выходных характеристик Iс=F(Uс.и.) для трех случаев при Uз.и=0;0,2;0,5В. Заполнить таблицу 2.
4.4. Построить графики входной Iс=F(Uз.и.) и выходных Iс=F(Uс.и.) характеристик.
4.5. Рассчитать крутизну S=Iс/Uз.и. при Uс.и.=const; рассчитать выходную проводимость g22 и, g22и=Iс/Uс.и. при Uз.и.=const.
Uз.и, В |
0 |
0,2 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
Iс, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.
Uз.и, В
Uс.и., В |
0В |
0,5В |
1,0В |
Iс, мА |
|||
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
6 |
|
|
|
7 |
|
|
|
8 |
|
|
|
9 |
|
|
|
10 |
|
|
|
5. Сделать вывод о проделанной работе, ответить на контрольные вопросы.
6. Контрольные вопросы:
6.1 Дать определение полевого транзистора, его назначение?
6.2 В чем отличие полевого транзистора от биполярного?
6.3 Чем объясняется высокое входное сопротивление полевых транзисторов?
Лабораторная работа 4.
Исследование однокаскадного усилителя звуковой частоты.