Инструкция по выполнению работы
1.Изучение схем и измерение их параметров и характеристик производится с помощью программы Electronics Workbench.
2. Выполнение заданий:
Задание 1. Выберите марку полевого транзистора с затвором в виде p-n-перехода.Используя полосу «набор элементов» нажмите кнопку с изображением транзистора и из открывшегося окна перетащите полевой транзистор на рабочую область. Нажмите на него два раза и в открывшемся окне выберите строку motorolaи марку транзистора в соответствии с вариантом:
1 – BF244A, 2 – BF245A, 3 – BF246A, 4 – BF256B, 5 – J304, 6 – J309, 7 – MMBF170, 8 – MMBF5459, 9 – MPF102, 10 – MPF4861.
Задание 2. Постройте схему эксперимента для снятия стоко-затворных характеристик транзистора
Задание 3. Снимете данные для построения стоко-затворных характеристик транзистора
Для этого необходимо при фиксированном значении напряжения сток-исток Uсиизмерять значения тока стока Iспри изменении напряжения затвор-исток Uзи:
- на схеме установите значение Uси = 10 В;
- нажатием комбинации клавиш Shift/Rувеличьте сопротивление переменного резистора источника питания цепи базы до 100%, что соответствует нулевому напряжению на выходе регулируемого источника 3 V/V;
- изменяя напряжение нажатием клавиши R(уменьшение сопротивления переменного резистора) измеряйте значение напряжения затвор-исток Uзитранзистора; полученные результаты занесите в таблицу 3.1;
- показания снимать до тех пор, пока величина тока стока Iсне станет меньше 500 мкА, что соответствует закрытому состоянию транзистора;
- установите значение напряжения Uси = 30 Ви повторите действия для снятия зависимости величины Iсот напряжения затвор-исток Uзи.
Таблица 3,1 – Зависимость велечины тока стока Iс от напряжения Uзи
| Uзи,В | 0.3 | 0.45 | 0.6 | 0.75 | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.65 | 1.8 | 1.95 | 2.1 | 2.25 | 2.55 | 2.7 | 3.0 | |
| Iс, мА при Uси=10 | 6,478 | 3,237 | 2,031 | 1,104 | 457* 10-3 | 90,38* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 |
| Iс, мА при Uси=30 | 7,362 | 3,680 | 2,310 | 1,256 | 519,8 | 102,8 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 |
Задание 4. Постройте схему эксперимента для снятия выходных характеристик транзистора
Задание 5. Снимете данные для построения выходных характеристик транзистора
Для этого необходимо при фиксированном значении напряжения затвор-исток Uзиизмерять значения тока стока Iспри изменении напряжения сток-исток Uси:
- на схеме установите значение Uзи = 0 В;
- нажатием комбинации клавиш Shift/Rувеличьте сопротивление переменного резистора источника питания цепи коллектора до 100%, что соответствует нулевому напряжению на выходе регулируемого источника напряжения 30V/V;
- изменяя напряжение нажатием клавиши R(уменьшение сопротивления переменного резистора) измеряйте значение тока стока Iстранзистора; полученные результаты занесите в таблицу 3.2;
- из таблицы 3.1 выберите три значения напряжения затвор-исток при котором еще протекает ток стока и повторите действия предыдущего пункта.
Таблица 3.2 – Зависимость величины тока стока Iс от напряжения Uси
| Uси,В | 1.5 | |||||||
| Iс, мА при Uзи=0 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 |
| Iс, мА при Uзи=0.5 | 6,669 | 2,586 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 | 0,0* 10-3 |
| Iс, мА при Uзи=10 | 18,47 | 7,272 | 0,001* 10-3 | 0,001* 10-3 | 0,001* 10-3 | 0,001* 10-3 | 0,001* 10-3 | 0,001* 10-3 |
| Iс, мА при Uзи=15 | 24,53 | 9,738 | 0,001* 10-3 | 0,001* 10-3 | 0,001* 10-3 | 0,001* 10-3 | 0,001* 10-3 | 0,001* 10-3 |
Задание 6. В соответствии с полученными данными постройте стоко-затворные и выходные характеристики транзистора
На основании измерений постройте в одной декартовой системе координат стоко-затворные характеристики, а в другой — выходные характеристики.
Задание 7. Проанализируйте принцип работы исследованного транзистора по построенным характеристикам
Задание 8. Определение параметров транзистора по построенным характеристикам
Определите выходное сопротивление транзистора, как отношение приращения выходного напряжения к выходному току при неизменном напряжении на затворе.
Пример:
Рисунок 3.1. Определение выходного сопротивления транзистора Ri
Определите крутизну характеристики транзистора, которая показывает, как изменяется выходной ток при изменении входного напряжения.
Пример:
Рисунок 3.2. Определение крутизны транзистора S
4. Контрольные вопросы:
1.Что такое полевой транзистор?
Полевой транзистор — полупроводниковый прибор, через который протекает поток основных носителей зарядов, регулируемый поперечнымэлектрическим полем, которое создаётся напряжением, приложенным к одному из электродов такого прибора, называемым затвором.
2.Из каких материалов изготавливаются полевые транзисторы?
Из германия и кремния.
3.Сколько PN-переходов имеет полевой транзистор?
2 PN-перехода.
4.Чем отличаются транзисторы различных типов?