Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
12
Добавлен:
08.02.2015
Размер:
95.49 Кб
Скачать

Министерство образования Российской Федерации

НИУ ВШЭ Московский государственный институт электроники и математики

Кафедра электроники и электротехники

Лабораторная работа.

«Изучение статических вольт-амперных характеристик МПД транзистора и определение параметров его модели для схемотехнических расчетов.»

Выполнила :

Шумшурова Н.

Проверил:

Козынко П.А.

Москва 2013

1. ЦЕЛИ РАБОТЫ:

Целями лабораторной работы являются:

  • Изучение статических вольт-амперных характеристик МДП транзистора;

  • Изучение способов и определение параметров его модели для схемотехнических расчетов

  • Приобретение навыков работы с полупроводниковыми приборами;

  • Приобретение навыков расчета схем с помощью программы схемотехнического анализа РSPICE.

Определение основных параметров модели

Определение порогового напряжения "Vto".

Снимаются входные вольт-амперные характеристики транзистора IC=f(VЗИ) при напряжении на стоке ‑0.5 Вольт (рис. 4).

На зависимости IC=f(VЗИ) найти такое напряжение, при котором появляется ток порядка ‑10 мкА. Это напряжение будет являться пороговым.

Определение параметра, характеризующего крутизну транзистора "kp".

Дифференцируем уравнение (1) по напряжению VЗИ:

. (13)

Принимаем отношение W/L равным 10. На кривой IC=f(VЗИ) выбираем две точки. Получаем VЗИ и IC. По этим точкам и выражению (13) находим "kp".

Определение параметра, характеризующего модуляцию длины канала транзистора "lambda".

Для определение параметра "lambda" по выходным характеристикам, снятым по схеме рис. 5, дифференцируем выражение (11) по напряжению VСИ:

. (14)

На кривой IС=f(VСИ) (соответствующей наибольшему по модулю VЗИ) выбираем две точки. По выражению (14) определяем параметр "lambda".

4. РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ.

1. Снятие входных вольт-амперные характеристики транзистора IC=f(VЗИ) при напряжении на стоке ‑0.5 Вольт.

Таблица:

№ п/п

1

2

3

4

5

VЗИ, В

-0,36

-3,33

-3,19

-2,67

-0,4

IС, мкА

0,1

137

99

9

0,2

№ п/п

6

7

8

9

10

VЗИ, В

-1,17

-1,6

-1,97

-2,24

-2,58

IС, мкА

0,1

0,2

0,3

0,4

4,6

№ п/п

11

12

13

14

15

VЗИ, В

-2,83

-2,99

-3,16

-3,39

-3,59

IС, мкА

27,7

54,5

88,7

150

210

Рис. 4 Снятие входных вольт-амперных характеристик транзистора.

Построить зависимости IC=f(VЗИ)

Рис. 5 Определение порогового напряжения Vto и крутизны kp.

Определить пороговое напряжения транзистора "Vto" и крутизну "kp"

dVзи=-0.56 Vcи=-0.5 W/L=10 dIси=125мкА Vto=-2.24

Kp=32.643*10-7

2. Снятие выходных вольт-амперных характеристик транзистора IС=f(VСИ) при напряжении на затворе ‑3 Вольта. Снимается зависимости IС от напряжения VСИ.

Рис. 6 Снятие выходных вольт-амперных характеристик транзистора.

Таблица:

Vзи= -3 В

№ п/п

1

2

3

4

5

6

7

VСИ, мВ

-6,5

-9,4

-2,2

-3,5

-81,9

-105

-137,5

IС,мкА

1,2

1,8

0,3

0,9

19,5

24,7

30,2

№ п/п

8

9

10

11

12

13

14

VСИ, В

-0,36

-1,54

-3,36

-0,00636

-0,0285

-0,0575

-0,0717

IС, мкА

49

231

470

1,4

7,1

14,4

17,4

Vзи= -4 В

№ п/п

1

2

3

4

5

6

7

VСИ, мВ

-3,7

-17,4

-35,2

-60,9

-101,5

-111,5

-142,1

IС, мкА

2,3

14,9

29,2

50,4

82,8

90,5

113,5

№ п/п

8

9

10

11

12

13

14

VСИ, мВ

-166,9

-179,9

-200

-300

-360

-400

-500

IС, мкА

132

141

147

200

250

280

330

Vзи= -5 В

№ п/п

1

2

3

4

5

6

7

VСИ, мВ

-0,8

-5,3

-19

-30,4

-41,5

-63

-95

IС, мкА

0

5,8

23,4

37,9

51,8

78,9

117,7

№ п/п

8

9

10

11

12

13

14

VСИ, В

-0,14

-0,18

-0,23

-0,3

-0,4

-0,5

-0,85

IС, мА

0,17

0,21

0,28

0,37

0,47

0,55

0,82

По выражению (14) определить параметр "lambda".

Lambda=15.1

Kp=44. 43*10-7

Spice

Входные

R2 N002 N001 1

M1 N001 N003 0 0 kt315

V1 N003 0 -3

V2 N002 0 -0.5

.model PMOS PMOS

.lib C:\PROGRA~1\LTC\LTSPIC~1\lib\cmp\standard.mos

.dc V1 -3.59 0 0.1

.model kt315 PMOS( LEVEL=1 VTO=-2.24 kp=0.0032E-3 lambda=15.1 W=10u L=1u)

.backanno

.end

Выходные

R2 N002 N001 1

M1 N001 N003 N004 N004 kt315

V1 N003 0 -3

V2 N002 0 -3

R1 N004 0 1

.model NMOS NMOS

.model PMOS PMOS

.lib C:\PROGRA~1\LTC\LTSPIC~1\lib\cmp\standard.mos

.dc V2 -3.5 0 0.1 V1 -3 -5 -1

.model kt315 PMOS( LEVEL=1 VTO=-2.24 kp=0.0032E-3 lambda=15.1 W=10u L=1u)

.backanno

.end

Vзи=-3В

Vзи=-4В

Vзи=-5В

Соседние файлы в папке Новая папка