de4ea5b926cd58b395944a6a8a1cb1680816a765-1607667970503
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра Промышленной электроники (ПрЭ)
«ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НЕМТ-ТРАНЗИСТОРОВ»
ОТЧЕТ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
по дисциплине «Наноэлектроника»
Студенты гр. 368-1
_______ А.В. Беляев
_______ Т.В.Крокошева
_______П.А.Пономарев
«__» ________2020 г.
Принял:
Профессор каф. ФЭ
_______ Ю.В. Сахаров
«__» ________2020 г.
Томск 2020
|
Содержание |
|
Введение................................................................................................................... |
3 |
|
2 |
Схема лабораторной установки ........................................................................ |
3 |
3 |
Основная часть .................................................................................................... |
4 |
Заключение.............................................................................................................. |
7 |
|
Введение
Цель работы: исследование характеристик транзистора с высокой подвижностью электроном НЕМТ.
2 Схема лабораторной установки
Рисунок 2.1 – Схема экспериментальной установки транзистора
ATF36163
3 Основная часть
Транзистор ATF36163 – малошумный псевдоморфный транзистор с высокой подвижностью электронов. ATF36163 имеет минимальный коэффициент шума. На частоте 12 ГГц обеспечивает коэффициент шума 1 дБ,
а на частоте 4 ГГц – 0,6 дБ. Его предельно допустимые параметры представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Предельные параметры транзистора ATF36163
Параметр |
Единицы |
Значение |
|
измерения |
|
|
|
|
Максимальный ток стока |
мА |
40 |
|
|
|
Напряжение сток-исток |
В |
+3 |
|
|
|
Напряжение затвор-исток |
В |
–3 |
|
|
|
Напряжение затвор-сток |
В |
–3,5 |
|
|
|
Максимальная мощность рассеяния |
мВт |
180 |
|
|
|
Рабочий диапазон температур |
ºС |
–65…150 |
|
|
|
Минимальный ток истока |
мА |
15 |
|
|
|
Исследовали выходную (IC = f(UСИ)/UЗИ = const) и передаточную (IC = f(UЗИ)/UСИ = const) характеристики НЕМТ-транзистора при различных напряжениях (Uзи и Uси). Полученные в результате работы данные
представлены в таблицах 3.2, 3.3.
Таблица 3.2 – Экспериментальные данные выходной характеристики
Uзи = -0,3 В |
Uзи = -0,6 В |
Uзи = -0,9 В |
|||
|
|
|
|
|
|
Ucи, В |
Iс, мА |
Ucи, В |
Iс,мА |
Ucи, В |
Iс, мА |
|
|
|
|
|
|
0 |
-0,056 |
0 |
-0,023 |
0 |
-0,005 |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
12,947 |
0,2 |
5,321 |
0,2 |
1,263 |
|
|
|
|
|
|
0,4 |
14,502 |
0,4 |
5,964 |
0,4 |
1,415 |
|
|
|
|
|
|
0,6 |
15,089 |
0,6 |
6,205 |
0,6 |
1,472 |
|
|
|
|
|
|
0,8 |
15,529 |
0,8 |
6,387 |
0,8 |
1,515 |
|
|
|
|
|
|
1 |
15,937 |
1 |
6,554 |
1 |
1,555 |
|
|
|
|
|
|
1,2 |
16,336 |
1,2 |
6,718 |
1,2 |
1,594 |
|
|
|
|
|
|
1,4 |
16,681 |
1,4 |
6,86 |
1,4 |
1,645 |
|
|
|
|
|
|
1,6 |
17,025 |
1,6 |
7,001 |
1,6 |
1,661 |
|
|
|
|
|
|
1,8 |
17,355 |
1,8 |
7,137 |
1,8 |
1,694 |
|
|
|
|
|
|
2 |
17,688 |
2 |
7,275 |
2 |
1,726 |
|
|
|
|
|
|
2,2 |
18,031 |
2,2 |
7,415 |
2,2 |
1,76 |
|
|
|
|
|
|
2,4 |
18,374 |
2,4 |
7,556 |
2,4 |
1,793 |
|
|
|
|
|
|
2,6 |
18,707 |
2,6 |
7,693 |
2,6 |
1,826 |
|
|
|
|
|
|
2,8 |
19,027 |
2,8 |
7,825 |
2,8 |
1,857 |
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.3 – Экспериментальные данные передаточной характеристики
Uси = 0,9 В |
Uси = 1,8 В |
Uси = 2,7 В |
|||
|
|
|
|
|
|
Uзи, В |
Iс, мА |
Uзи, В |
Iс, мА |
Uзи, В |
Iс, мА |
|
|
|
|
|
|
0 |
32,56 |
0 |
35,92 |
0 |
39,05 |
|
|
|
|
|
|
-0,1 |
26,07 |
-0,1 |
28,72 |
-0,1 |
31,27 |
|
|
|
|
|
|
-0,2 |
20,86 |
-0,2 |
23,02 |
-0,2 |
25,01 |
|
|
|
|
|
|
-0,3 |
15,76 |
-0,3 |
17,38 |
-0,3 |
18,88 |
|
|
|
|
|
|
-0,4 |
12,12 |
-0,4 |
13,36 |
-0,4 |
14,54 |
|
|
|
|
|
|
-0,5 |
9,12 |
-0,5 |
10,06 |
-0,5 |
10,93 |
|
|
|
|
|
|
-0,6 |
6,47 |
-0,6 |
7,14 |
-0,6 |
7,76 |
|
|
|
|
|
|
-0,7 |
4,38 |
-0,7 |
4,83 |
-0,7 |
5,26 |
|
|
|
|
|
|
-0,8 |
2,79 |
-0,8 |
3,07 |
-0,8 |
3,35 |
|
|
|
|
|
|
-0,9 |
1,54 |
-0,9 |
1,7 |
-0,9 |
1,85 |
|
|
|
|
|
|
-1 |
0,65 |
-1 |
0,71 |
-1 |
0,78 |
|
|
|
|
|
|
-1,1 |
0,14 |
-1,1 |
0,15 |
-1,1 |
0,17 |
|
|
|
|
|
|
На рисунках 3.1, 3.2 представлены выходная и передаточная характеристики НЕМТ-транзистора при различных напряжениях 1 – на затворе, 2 – сток-исток.
Рисунок 3.1 – Выходная характеристика НЕМТ-транзистора
Рисунок 3.2 – Передаточная характеристика НЕМТ-транзистора
Заключение
Преимущества НЕМТ-транзисторов в том, что они имеют высокое усиление, высокие скорости переключения и чрезвычайно низкие значения шума.
Область применения НЕМТ-транзисторов – любые устройства, в
которых требуется высокая степень усиления сигнала и низкий шум на больших частотах. НЕМТ-транзисторы способны производить усиление по току при частотах выше 600 ГГц и по мощности при частотах более чем 1 ТГц.