МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра МВЭ
отчет
по лабораторной работе №6
по дисциплине «Основы проектирования электронной компонентной базы»
Тема: Определение параметров SPICE-моделей
Студент гр. 0207 _________________ Маликов Б.И.
Преподаватель _________________ Смирнов А.А.
Санкт-Петербург
2023
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью работы является определение параметров выбранного транзистора, представление его SPICE-модели.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
1. Основные параметры выбранного транзистора
Для рассмотрения был выбран N-канальный MOSFET транзистор IRF740. Приведем его основные параметры из datasheet:
Таблица 1. Основные электрофизические параметры транзистора IRF740
Параметр |
Обозначение |
Значение |
Единицы измерения |
Напряжение ток-исток |
VDS |
400 |
В |
Напряжение затвор-исток |
VGS |
|
В |
Ток
стока (постоянный) при TC
= 25
|
ID |
10 |
А |
Ток стока (импульсный) |
IDM |
40 |
А |
Максимальная рассеиваемая мощность |
PD |
125 |
В |
Входная емкость |
Сiss |
1400 |
пФ |
Выходная емкость |
Сoss |
330 |
пФ |
Внутренняя индуктивность стока |
LD |
4,5 |
нГн |
Внутренняя индуктивность истока |
LS |
7,5 |
нГн |
2. Конструктивные параметры транзистора IRF740
Рис. 1 – Конструктивное исполнение и схематичное изображение транзистора IRF740
Рассмотрим подробнее корпус данного транзистора:
Рис. 2 – Корпус TO-220AB
Представим в табличном виде размеры корпуса транзистора:
ОБОЗНАЧЕНИЕ |
МИЛЛИМЕТРЫ |
|
MIN |
MAX |
|
A |
4.24 |
4.65 |
b |
0.69 |
1.02 |
b(1) |
1.14 |
1.78 |
c |
0.36 |
0.61 |
D |
14.33 |
15.85 |
E |
9.96 |
10.52 |
e |
2.41 |
2.67 |
e(1) |
4.88 |
5.28 |
F |
1.14 |
1.40 |
H(1) |
6.10 |
6.71 |
J(1) |
2.41 |
2.92 |
L |
13.36 |
14.40 |
L(1) |
3.33 |
4.04 |
ØP |
3.53 |
3.94 |
Q |
2.54 |
3.00 |
4. SPICE-модель транзистора IRF740
Представим SPICE-модель IRF740:
.MODEL IRF740 VDMOS(KP=10 RD=0.1 RG=5 VTO=5 LAMBDA=7m CGDMAX=1150p CGDMIN=15p CGS=1300p TT=533n IS=2.41E-09 N=1.401 RB=0.013053 m=0.452 Vj=0.36 Cjo=1424.39pF RDS=1Meg mtriode=0.2 Theta=0.5 bv=400 nbv=10 mfg=STmicro Qg=35n Ron=0.48 Vds=400 ksubthres=.15)
Рис. 3 – Схематичное изображение MOSFET транзистора
5. Область применение транзистора IRF740
IRF740 нашел применение в качестве высокочастотных ключей импульсных источников питания: в источниках питания рассчитанных на 100-120 В могут использоваться в прямоходовом и обратноходовом включении. IRF740 применяется также в металлоискателях, например в простом и популярном металлодетекторе PIRAT.
IRF740 используется и в качестве усилительного элемента в блоках и модулях радиоаппаратуры различного назначения.
Таким образом, IRF740 предназначен для использования в источниках вторичного электропитания, в регуляторах, стабилизаторах и преобразователях, схемах управления электродвигателями и других блоках и узлах радиоэлектронной аппаратуры.
Рис. 4 – Пример применения транзистора IRF740 в схеме двухтактного усилителя мощности
6. Стоимость выбранного транзистора
Используя сайт chipdip.ru, легко узнать стоимость данного транзистора. Таким образом, стоимость транзистора IRF740 от производителя Vishay составит 210 рублей, от производителя BLUEROCK – 31 рубль.
На маркетплейсе Ozon транзистор IRF740 можно найти по цене от 196 рублей за штуку.
ВЫВОД
Транзистор IRF740 является хорошим, но довольно дорогим решением для применения в схемах источников вторичного электропитания, в регуляторах, стабилизаторах и преобразователях, схемах управления электродвигателями и других блоках и узлах радиоэлектронной аппаратуры.
Из явных преимуществ данного транзистора можно назвать низкое внутреннее сопротивление, что позволяет ему эффективно работать с высокими токами. Кроме того, он обладает низкими потерями мощности, что делает его энергоэффективным и позволяет использовать его в схемах с высокой энергопотребляющей нагрузкой.