|
Физические основы электроники |
||
|
Лабораторная работа №3 |
||
Исследование статических характеристик и параметров полевых транзисторов
1. Цель работы
Изучить принцип действия, характеристики и параметры полевых транзисторов (ПТ). В работе снимаются передаточные и выходные характеристики.
2. Подготовка к работе
Изучить следующие вопросы курса:
- Устройство, назначение, принцип действия ПТ разных структур.
- Схемы включения ПТ.
- Статические характеристики.
- Дифференциальные параметры ПТ и их определение по характеристикам.
Ответить на следующие контрольные вопросы:
- Объяснить устройство полевых транзисторов с p-n переходом, барьером Шоттки и изолированным затвором.
- Нарисовать обозначение полевых транзисторов разных типов и структур.
- Объяснить принцип действия полевых транзисторов с p-n переходом , с барьером Шоттки и с изолированным затвором.
- Изобразить и объяснить вид передаточных и выходных характеристик ПТ различных типов и структур.
- Пояснить влияние температуры на работу ПТ, его статические характеристики и параметры.
- Объяснить определение дифференциальных параметров по статическим характеристикам ПТ.
- Нарисовать схемы для исследования статических характеристик полевых транзисторов различных типов с каналом типа “p” и “n”.
- Дать определение предельным эксплуатационным параметрам ПТ.
Литература
- Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника. Под редакцией Федорова Н.Д. -М: Радио и связь, 1998. Стр.146-156, 166-176, 184-185.
- Электронные приборы. Под редакцией Шишкина Г.Г. -М.: Энергоатомиздат, 1989. Стр. 205-224, 235-245 (выборочно).
- Батушев В. А. Электронные приборы. -М.: Высшая школа, 1980. Стр. 183-211 (выборочно).
- Дулин В. Н. Электронные приборы. -М.: Энергия, 1977. Стр. 342-357 (выборочно).
- Конспект лекций.
3. Схема исследования
На рисунке 3.1 приведена схема для снятия статических характеристик полевого транзистора. Полярность источников питания и приборов соответствует типовому включению ПТ с p-n переходом и каналом n-типа.
Ко входу ПТ ( участок затвор-исток) прикладывается управляющее напряжение UЗИ. К выходу ПТ (участок сток-исток) прикладывается напряжение UCИ.
Рисунок 3.1-Схема для исследования статических характеристик ПТ.
5. Порядок проведения экспериментов
5.1. Собрать схему " Рисунок 3.1" . Ввести тип транзистора согласно варианта (приложение 1).
5.2. Установить UCИ=10В. Определить напряжение отсечки U3ИО (определить напряжение U3И, при котором ток стока снизится до 10 мкА). Разбить интервал на 6-8 значений Снять передаточную характеристику IC=F(U3И). Результаты измерений занести в таблицу 3.1. Пример таблицы для транзистора КП302А приведен ниже.
Таблица 3.1- Транзистор КП302А.
UЗИ, В
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
IС , мА
13,11
10,08
7,439
5,187
3,336
1,885
0,842
0,209
0,002
5.3. Снять выходные характеристики транзистора при трех значениях напряжения на затворе UЗИ, в том числе при UЗИ 1= 0, UЗИ 2 » 0,25 × UЗИО и UЗИ 3» 0,5 × UЗИО. Напряжение UСИ менять от 0 до значения примерно равное 2× UЗИО. В нашем случае снимаем характеристики при UЗИ=0, -2, -4 В и напряжение UСИ можно ограничить 15 В. Результаты измерений внести в таблицу 3.2.
Таблица 3.2- Транзистор КП302А.
UЗИ, В
UСИ, В
0
1
2
4
6
8
10
15
0
IС, мА
0
2,85
5,36
9,36
11,92
12,96
13,11
13,46
-2
0
2,12
3,9
6,34
7,27
7,36
7,44
7,64
-4
0
1,37
2,37
3,22
3,26
3,3
3,37
3,43
6. Указания к составлению отчета
Отчет должен содержать:
- Схему исследований транзистора.
- Таблицы с результатами исследований.
- График характеристики прямой передачи.
- Семейство выходных характеристик.
Примеры характеристик для транзистора КП302А приведены ниже.
Рисунок 3.2- Характеристики прямой передачи для транзистора JN3458.
Рисунок 3.3- Выходные характеристики полевого транзистора JN3458.