- •Методичний посібник
- •«Комп′ютерна електроніка»
- •Пояснювальна записка
- •Техніка безпеки при проведенні лабораторних робіт
- •1 Загальні положення
- •2 Вимоги безпеки перед початком роботи
- •3 Вимоги безпеки під час роботи
- •4 Вимоги безпеки по закінченню роботи
- •5 Вимоги безпеки при аварійній ситуації
- •Лабораторна робота № 1
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •Лабораторна робота № 2
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •Лабораторна робота № 3
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •Лабораторна робота № 4
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •Лабораторна робота № 5 Тема: Дослідження безтрансформаторних підсилювачів потужності
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •8 Література:
- •Лабораторна робота № 6
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •8 Література:
- •Лабораторна робота № 7
- •3 Схема дослідження
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •8 Література:
- •Лабораторна робота № 8
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •Лабораторна робота № 9
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •8 Література:
- •Лабораторна робота № 10
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •Лабораторна робота № 11
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •7 Контрольні питання:
- •8 Література:
- •Лабораторна робота №12
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •8 Література:
Лабораторна робота № 4
Тема: Дослідження польового транзистора
1 Мета роботи: Вивчення особливостей роботи польового транзистора з керуючим p-n переходом, побудова статичних ВАХ та визначення його основних параметрів.
2 Апаратура та прилади: ПЕОМ, програма Electronics Workbench.
3 Схема дослідження:
1 Ом
5В 10В
1кОм
1 кОм
Рис.1
4 Основні теоретичні положення:
Польовим транзистором - називається трьохелектродний напівпровідниковий прилад, в якому струм створюють основні носії заряду під дією подовжнього електричного поля, а керування величиною струму здійснюється поперечним електричним полем, що утворюється напругою, прикладеною до керуючого електроду. Тобто польові транзистори керуються електричним полем.
Елементи польових транзисторів:
Виток (В) – електрод, від якого починається рух носіїв заряду.
Стік (С) – електрод, до якого рухаються носії заряду.
Затвор (З) – керуючий електрод.
Канал – ділянка напівпровідника між стоком та витоком, де тече електричний струм.
Принцип дії польових транзисторів базується на зміні поперечного перерізу каналу: ІC = f(SK )
В польових транзисторах з керуючим p-n переходом (унітронах) площа поперечного перерізу каналу змінюється за рахунок зміни зворотної напруги на p-n- переході затвор – канал.
Рис.2
Для визначення параметрів польових транзисторів використовують дві сім′ї статичних характеристик:
- стокові (вихідні) ІС = f(UСВ), при UЗВ = const (рис.3);
- стокозатворні (характеристики керування) ІС = f(UЗВ), при UСВ = const (рис.4).
5 Послідовність виконання роботи:
5.1 Опробування схеми.
Для опробування схеми (рис.1) потенціометром R1 встановіть напругу на дільниці «затвор – джерело» приблизно 0,6 В, а потенціометром R2 змініть напругу між стоком та витоком від 0 до + 10 В. Спостерігаючи, як змінюється струм стоку, впевніться у можливості зняття стокової характеристики.
Можливість зняття стокозатворної характеристики перевірте падаючи на стік напругу від 0 до – 10 В. Підтримуючи цю напругу постійною змінюйте напругу між затвором та витоком від 0 до значення напруги, рівної напрузі відсічки, та спостерігайте, як змінюється струм стоку.
5.2 Зняття стокових характеристик польового транзистора ІС = f(UСВ), при UЗВ = const.
Перед зняттям характеристик заготуйте таблицю спостережень (табл.1).
Стокові характеристики польового транзистора знімають для 4 – 5 значень напруги UЗВ. Величини напруг затвор – виток залежать від типу транзистора та знаходяться у межах від 0 до +10 В. Напругу стоку змінюють у процесі зняття характеристики через (1 – 2) В потенціометром R2.
Таблиця 1
UЗВ 1 = В |
UЗВ 2 = В |
UЗВ 3 = В |
UЗВ 4 = В |
||||
UСВ , В |
ІСВ , мА |
UСВ , В |
ІСВ , мА |
UСВ , В |
ІСВ , мА |
UСВ , В |
ІСВ , м А |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
5.3 Зняття стокозатворної характеристики польового транзистора ІС = f(UЗВ), при UСВ = const.
Перед зняттям характеристик заготуйте таблицю спостережень (табл.2).
Таблиця 2
UЗВ , В |
|
|
|
|
|
|
|
ІС , мА |
|
|
|
|
|
|
|
Стокозатворну характеристику знімають для одного значення напруги стоку, наприклад UСВ = - 5 В. При цьому змінюють напругу затвору від 0 (при максимальному значенні струму стоку) до напруги відсічки (при якому струм стоку дорівнює 0) через 0,5 В.
5.3 Побудова стокових, стокозатворних характеристик польового транзистора.
З а результатами вимірювань (табл.1 і табл.2) побудуйте сімейство стокових (вихідних) характеристик, та стік – затворну (вхідну) характеристику польового транзистора на міліметровому папері. Зразковий приклад цих характеристик приведено на рис.3, 4.
Рис.3 Рис. 4
5.4 Визначення параметрів польового транзистора
5.4.1 За стокозатворними характеристиками (рис.4) визначають:
- напругу відсічки UЗB 0;
- крутизну стокозатворної характеристики S = ΔIС /ΔUЗВ = fe/de [mA/В],
при UСВ =const;
- вхідний опір Rвх = ΔUЗВ / ΔIЗ [Ом]; Rвх = de/fe.
5.4.2 Для визначення внутрішнього (вихідного) диференційного опору на одній із стокових характеристик (рис. 3) будують характеристичний трикутник Δaвс з якого знаходять
Rі =ΔUСВ /ΔIС [Ом], при ΔUЗВ =const ; Rвих = aс/вс.
5.4.3 За внутрішнім рівнянням польового транзистора визначають коефіцієнт підсилення μ = S·Ri.
Зверніть увагу на узгодження одиниць вимірювання S та Ri.
6 Зміст звіту:
6.1 Найменування та мета роботи.
6.2 Схема дослідження.
6.3 Перелік приладів.
6.4 Результати вимірювань (таблиці).
6.5 Стоково - затворна характеристика польового транзистора ІС = f(UЗВ), при UСВ = const (на міліметровому папері).
6.6 Стокові характеристики польового транзистора ІС=f(UСВ), при UЗВ=const (на міліметровому папері).
6.7 Розрахунок основних параметрів польового транзистора: вхідного і вихідного опорів, крутизну характеристики, напругу відсічки, коефіцієнта підсилення.
6.8 Висновки.
7 Контрольні питання:
7.1 Чим керується польовий транзистор?
7.2 Який у ПТ вхідний опір?
7.3 Як поділяються ПТ з ізольованим затвором?
7.4 При якій полярності напруги на затворі МДН – транзистор з каналом р - типу працює в режимі збіднення?
7.5 Яким чином можна змінювати переріз каналу SК?
8 Література:
8.1 Васильєва Л.Д., Медеведенко Б.І., Якименко Ю.І. «Напівпровідникові прилади»: Підручник . – К.: ІВЦ «Видавництво «Політехніка»», 2003. – 388 с.
8.2 Ю.П. Колонтаєвський, А.Г. Сосков, “Промислова електроніка та
мікросхемотехніка: теорія і практикум.».- К.: «Каравела», 2004. – 368 с.
8.3 В.Ю. Лавриненко, «Справочник по полупроводниковым приборам. 10-е изд., перераб. И доп. – К.: Техника, 1984. – 424 с.
8.4 Мілих В.І., Шавьолкін О.О. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка: Підручник. За ред.. В.І. Мілих. – К.: Каравела, 2007. – 688 с.
8.5 Конспект лекцій.