Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ к ЛР по электронике (Раздел 1).doc
Скачиваний:
110
Добавлен:
27.02.2016
Размер:
806.91 Кб
Скачать

4. Содержание отчёта

4.1. Исследуемые схемы с указанием всех измерительных приборов.

4.2. Экспериментальные данные, представленные в виде таблиц.

4.3. Семейство входных и выходных вольт  амперных характеристик с линией статической нагрузки.

4.4. Расчётные hпараметры и все необходимые построения для их определения.

4.5. Выводы по результатам исследования.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

5.1. Какова структура исследуемого биполярного транзистора и особенности его работы?

5.2. Какие токи протекают в транзисторе, чем они обусловлены и основные соотношения между ними?

5.3. Как можно регулировать ток коллектора в схеме с ОЭ?

5.4. Какие параметры транзистора, включенного с ОЭ, характеризуют его рабочую точку?

5.5. Объясните физический смысл hпараметров. При каких условиях и как их определяют?

5.6. Каковы особенности работы транзистора в электронных схемах?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

«ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА»

Цель работы: изучение принципа действия полевого транзистора (ПТ), снятие и анализ его ВАХ, определение параметров ПТ.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В полевых транзисторах в переносе тока участвуют носители заряда только одного знака (электроны или дырки). Это зависит от того, из какого материала выполнен проводящий канал 1 (рис. 4.1), который в данном случае представляет собой область полупроводника p-типа.

По периметру канала по всей его длине нанесен слой полупроводника n-типа, от которого сделан вывод называемый затвором «З». Между затвором и каналом образуется p-n-переход, обедненный слой которого, сосредоточен в объеме канала, выполненного с малой концентрацией основных носителей p-типа.

От концов канала сделаны выводы: сток «С» и исток «И». Исток  это электрод, от которого начинают движение основные носители заряда, его обычно соединяют с общей точкой, а на сток подают напряжение, при котором основные носители заряда устремляются к нему. Для правильной работы ПТ управляющие p-n-переходы должны всегда быть смещены в обратном направлении.

В транзисторе с каналом p-типа на сток подается отрицательное напряжение UСИ, а на затвор  напряжение UЗИ > 0, при котором переход «затвор-канал» закрыт и входной ток IЗ  0, т.к. входное сопротивление очень велико.

Выходной ток ПТ (ток стокаIС) протекает через канал и зависит от напряжения на стоке UСИ и от напряжения на затворе UЗИ, которые управляют глубиной проникновения обедненного слоя в объем канала, т.е. изменяют ширину обратносмещённого p-n-перехода. Следовательно, изменяя ширину канала и его проводимость, можно регулировать ток IС. При этом характер влияния UЗИ и UСИ на ширину канала различен. Напряжение UЗИ вызывает уменьшение поперечного сечения канала равномерно по всей длине и увеличение его сопротивления. Напряжение UСИ линейно распределяется по длине канала, поэтому на ширину канала влияет по конусоидальному закону (рис. 4.2), т.к. по мере приближения к стоку обратное напряжение p-n-перехода UСИ увеличивается.

Особенности работы ПТ рассмотрим в соответствии с выходными характеристиками IС = f(UСИ) при UЗИ = const, которые показаны на рис. 4.3.

Рассмотрим режим работы ПТ, когда UЗИ = 0, а напряжение UСИ изменяется от 0 до UСИ.MAX.ДОП. Этому режиму соответствует кривая 0аbсd.

При малых значениях напряжения UСИ (участок 0а) оно практически не влияет на ширину канала, поэтому с увеличением UСИ ток стока IС возрастает по линейному закону.

При UСИ больше UСИa (участок ab) величина UСИ уже начинает влиять на ширину канала (сужает его) и ток стока IС возрастает менее интенсивно.

При UСИ = UСИb = UСИ.НАС (точка b) наступает смыкание канала в области стока (см. рис. 4.2), т.е. вершина конуса появится на стоке. Напряжение UСИ, при котором канал смыкается, называется напряжением насыщения UСИ.НАС.

При UСИUСИ.НАС (участок ) ток IС практически не изменяется при больших изменениях UСИ. Это объясняется тем, что при увеличении UСИ вершина конуса смещается вниз в направлении истока, при этом пропорционально величине UСИ увеличивается сопротивление канала, а ток IС остается неизменным. Следовательно, ПТ на этом участке ВАХ обладает свойством стабилизатора тока. Участок является основным рабочим участком при работе ПТ в активном режиме.

При UСИ > UСИ.MAX.ДОП (участок cd) происходит пробой управляющего p-n-перехода и ток IС резко возрастает. Это не рабочий участок ВАХ и превышать UСИ.MAX.ДОП для ПТ не допустимо.

Теперь рассмотрим режим работы ПТ при изменении UЗИ.

При UЗИ  0 ширина канала уменьшается равномерно по всей длине. Это приводит к тому что, смыкание канала в области стока наступает при меньших значениях UСИ.НАС (точки b, b, b и т.д. перемещаются влево) и снижается величина IС, при котором наступает это насыщение.

Зависимость IС = f(UЗИ) при UСИ = const называется стокозатворной характеристикой, которая для ПТ с каналом p-типа представлена на рис. 4.4. Из характеристики видно, что с увеличением напряжения UЗИ ток стока IС снижается. При определенном значении UЗИ = UЗИ.ОТС происходит полное смыкание канала и ток IС становится равным нулю. Следовательно, изменяя управляющее напряжение UЗИ от 0 до напряжения отсечки UЗИ.ОТС, можно изменять ток стока IC от максимального начального IС.НАС до нуля.