Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физические основы электроники полевые приборы. Лабораторный практикум
.pdf
Рис. 3.10. Схема измерения ВАХ транзистора КП301
Показания прибора при измерении представить в следующем виде:
для p-канала
U
= –7 В Uз = –8 В Uз = –9 В Uз = –10 В Uз = –11 В
Uс, В
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
з
, мА Iс, мА Iс, мА Iс, мА Iс, мА
I
с
51
Рис. 3.11. Схема измерения ВАХ транзистора КП305, где R* – резистор
с сопротивлением 130 Ом или 47 Ом
для n-канала:
U
= 0 В Uз = 0,5 В Uз = 1 В Uз = 1,5 В Uз = 2 В
Uс, В
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
52
з
, мА Iс, мА Iс, мА Iс, мА Iс, мА
I
с
3.6. Обработка результатов эксперимента
Для проведения математической обработки результатов эксперимента необходимо снять одну из предложенных зависимостей несколько раз (не менее трех раз), например, измерить зависимость
тока стока от напряжения на затворе при постоянном значении напряжения на затворе.
Для проведенной серии экспериментов находим значение эмпирической дисперсии
éù
11
222
SYY
=-
iii
где Yi – экспериментальное значение измеряемой величины. Если
было измерено значение тока стока при одном и том же напряжении стока не менее трех раз, то число измерений = 3,
k = n – 1 – число степеней свободы.
Расчет эмпирической дисперсии провести для всех значений напряжения стока, которое принимается за координату x. Из всех рассчитанных значений выбирается максимальное значение эмпири-
ческой дисперсии
2
S и находится значение критерия
max
Если ток стока измеряется при нескольких значениях напряжения
(например, при 10 значениях), то, задавая доверительный интервал
Р, зная число степеней свободы k и количество серий измерения n,
находим табличное значение этого критерия G. Если окажется, что
экспериментальное значение меньше критического, принимается
гипотеза о равноточности эксперимента и за дисперсию опыта принимается
22
SS=
å
оп i
Уравнение регрессия строится исходя из общих принципов построения ортогонального базиса для квадратичной модели, из которой затем определяются рассчитанные значения измеряемой величины и определяются доверительные интервалы.
Доверительные интервалы рассчитываются при заданном доверительном интервале Р = 0,95 и найденной дисперсии опыта Soп.
При этом число степеней свободы опыта kоп = ( – 1)n. Из таблицы Стьюдента для заданного доверительного интервала и значения
k (числа степеней свободы) находится критерий Стьюдента t (например, при P = 0,95, k = 20 значение t = 2,086) и доверительная граница
êú
åå
êú
1
-
ëû
()
n
, (3.23)
.
GS=
S
å
2
max
.
2
i
53
между истинным значением измеряемой величины и оценкой ее методом наименьших квадратов:
S
ββ-<
оп
, (3.24)
t
H
где Н – общее число проведенных экспериментов.
После нахождения доверительной границы проверяется адекват-
ность модели. Для этого находится
2
SYYx
=-
ад расч
éù
i
å
êú
ëû
k
ад
=
i
1
n
1
2
()
; kад = –m + n, (3.25)
i
где n – число средних значений;
m – число параметров.
2
Сравнивая между собой
S и
2
S (дисперсию опыта), определя-
ад
оп
ем критерий Фишера и затем по таблицам для критерия Фишера с
заданной вероятностью Р, kад и kоп находим табличное значение.
2
S
Если табличное значение больше рассчитанного
ад
FS= , то можно
2
оп
считать, что предложенная модель для описания эмпирической зависимости адекватна этой зависимости.
3.7. Содержание отчета
Отчет о работе должен содержать: краткое теоретическое введение
о работе полевого МДП-транзистора; таблицы с экспериментальными данными и графики, построенные в соответствующем масштабе;
расчет всех величин, перечисленных в задании, и дополнительные
графические построения, необходимые для расчетов. Экспериментальные точки на графиках должны иметь доверительный интервал.
Литература
Гуртов В.А. Твердотельная электроника. – М.: ТЕХНОСФЕРА, 2008.
Лебедев А.И. Физика полупроводниковых приборов. – М.: Физ-
матлит, 2008.
Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. – М.; СПб.: Лаборатория Базовых Знаний Невский Диалект, 2001. – 488 с.
Шур М.С. Физика полупроводниковых приборов: В 2 кн.– М.:
Мир, 1992. – Кн. 1. – 479 с.
54
Контрольные вопросы
1. В чем состоит принципиальное различие между полевыми
транзисторами с затвором в виде МДП-структуры для случая встроенного и индуцированного каналов?
2. Что такое пороговое напряжение?
3. Как влияет величина плотности поверхностных состояний на
характеристики транзистора?
4. Поясните работу полевого транзистора в режимах обеднения и
обогащения.
5. Что такое крутизна характеристики и какими конструктивнотехнологическими параметрами полевого транзистора она определяется?
6. Что такое проводимость канала полевого транзистора и какими
параметрами она определяется?
7. Можно ли использовать полевой транзистор в качестве переменного резистора?
8. Какими параметрами определяется эффективная длина канала?
9. Как осуществить условие «плоских зон» в области канала
МДП-транзистора?
10. Поясните принцип измерения тока стока полевого транзистора на установке Л2-46.
11. Как в данной работе измеряется крутизна характеристики полевого транзистора?
55
Учебное издание
Диденко Сергей Иванович
Астахов Владимир Петрович
Барышников Федор Михайлович
Борзых Ирина Вячеславовна
Хрусталёва Татьяна Юрьевна
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ
Полевые приборы
Лабораторный практикум
Редактор И.Е. Оратовская
Компьютерная верстка И.В. Воловик
Подписано в печать 14.01.16 Бумага офсетная
1
Формат 60 90
Рег. № 629 Тираж 100 экз. Заказ 4949
Национальный исследовательский
технологический университет «МИСиС»,
119049, Москва, Ленинский пр-т, 4
Издательский Дом МИСиС,
119049, Москва, Ленинский пр-т, 4
Тел. (495) 638-45-22
Отпечатано в типографии Издательского Дома МИСиС,
119049, Москва, Ленинский пр-т, 4
Тел. (499) 236-76-17, тел./факс (499) 236-76-35
/
16
Печать офсетная Уч.-изд. л. 3,5
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]