Получение стоко-затворных характеристик полевого транзистора на экране характериографа

папка:“_lab\tr_pol”

имя: “tr_pol_02.ewb”

Описание схемы

Стоко-затворная характеристика:I_С= f(U_ЗИ) | U_СИ-const

Пилообразное напряжение с генератора GEN ( U = 10 В, f = 1 Гц) через ограничительный резистор подается на затвор транзистора.

В течении первых 1,75 секунд работы схемы напряжение на стоке 0 В, далее реле времени переключают последовательно 1, 2, 4, 12 В.

На горизонтальные пластины подается напряжение канала A, а на вертикальные – канала B, т.е на горизонтальные – напряжение на затворе транзистора, на вертикальные – ток стока. Таким образом, можено наблюдать семейство входных характеристик транзистора на экране осциллографа.

Это источник напряжения управляемый током. Он в данном случае необходим для снятия значения тока в цепи стока без внесения погрешностей. Для него задается коэффициент трансформации Ампер в Вольты, размерность коэффициента В/А = Ом, в данном случае коэффициент = 1 Ом, т.е. при токе в цепи базы в 1мА, на осциллограф будет подано напряжение в 1 мВ.

Порядок выполнения работы

1. Открыть файл со схемой рис. 4.2. Для этого в меню программывыбрать File \ Open, в каталоге “_lab\tr_pol” найти файл “tr_pol_02.ewb”, выделив его, нажать “ОК”.

2. Запустить и выключить схему.

включить тумблер в верхнем правом углу, после того как схема отработала шесть секунд модельного времени – схему отключить (тем ж тумблером). Существуют горячие клавиши: Включить {Ctrl-G}, Отключить {Ctrl-T}.

3. Просмотр/редактирование/сохранение результатов моделирования

В меню выбрать Analysis / DisplayGraph, или нажимаем на иконку.

Во вкладке Oscilloscope находятся результаты полученные осциллографом в ходе процесса моделирования. Можно менять диапазон по абсцисс/ординат (вкладка BottomAxis/LeftAxis соответственно в Graph Properties), вкл/выкл сетку (ToggleGrid в выпадающем меню), надписи на осях и главную надпись ( в Graph Properties).

Полученное семейство стоко-затворных характеристик полевого транзистора с учетом масштаба по каналам А и В перерисовать в отчет.

4.3. Получение выходных характеристик полевого транзистора на экране характериографа

папка: “_lab\tr_pol”

имя: “tr_pol_03.ewb”

Описание схемы

выходная характеристика:

I_С= f(U_СИ) | U_ЗИ-const

Пилообразное напряжение с генератора GEN ( U = 10 В, f = 1 Гц) через ограничительный резистор прикладывается к стоку транзистора.

В течении первых 1,75 секунд работы схемы напряжение на затворе 0 В, далее реле времени подключают ЭДС с напряжением 1 В и 3 В.

На горизонтальные пластины подается напряжение канала A, а на вертикальные – канала B, т.е на горизонтальные – напряжение на стоке транзистора, на вертикальные – ток стока.

Источник напряжения управляемый током в данном случае необходим для снятия значения тока в цепи стока без внесения погрешностей. Для него задается коэффициент трансформации Ампер в Вольты, размерность коэффициента В/А = Ом, в данном случае коэффициент = 1 Ом, т.е. при токе в цепи базы в 1мА, на осциллограф будет подано напряжение в 1 мВ.

Порядок выполнения работы

1. Открыть файл со схемой рис.4.3

Для этого в меню программы выбрать File \ Open,, в каталоге “_lab\tr_pol” найти файл “tr_pol_02.ewb”, выделитв его, нажать “ОК”.

2. Запустить и выключить схему.

включить тумблер в верхнем правом углу, после того как схема отработала четыре секунды модельного времени – схему отключить (тем же тумблером). Существуют горячие клавиши: Включить {Ctrl-G}, Отключить {Ctrl-T}.

3. Просмотр/редактирование/сохранение результатов моделирования

В меню выбираем Analysis / DisplayGraph, или нажимаем на иконку.

Во вкладке Oscilloscope находятся результаты полученные осциллографом в ходе процесса моделирования. Можно менять диапазон по абсцисс/ординат (вкладка BottomAxis/LeftAxis соответственно в Graph Properties), вкл/выкл сетку (ToggleGrid в выпадающем меню), надписи на осях и главную надпись ( в Graph Properties).

Полученное семейство выходных характеристик полевого транзистора, (ОИ) с учетом масштаба по каналам А и В перерисовать в отчет.

Обработка материалов измерений и содержание отчета

1. По данным таблицы и характериографа построить семейство стоко-затворных и выходных характеристик.

2. По характеристикам определить параметры полевого транзистора:

- крутизну стоко-затворной характеристики ;

- внутреннее сопротивление переменному току (кОм).

3. Используя выражение ,

где при U_зи=0, а U₀ =U_зи при I_с=0

построить стоко-затворную характеристику и сравнить с результатами пункта 1.

4. Используя выражение определить крутизну стоко-затворной характеристики при заданном токе I_с и сравнить с результатами пункта 2.

5. Отчет должен содержать:

- цель работы;

- схемы исследований;

- таблицы и графики;

- расчет параметров;

- выводы.

Контрольные вопросы

1. Принцип действия и физические процессы полевого транзистора с управляющим p-n переходом.

2. Принцип управления током каналом в полевых транзисторах с изолированным затвором (МДП-транзистор).

3. Разновидности полевых транзисторов и их условные обозначения.

4. Стоко-затворные ВАХ полевых транзисторов. Какие параметры и как можно определить по этим характеристикам?

5. Выходные характеристики и параметры полевого транзистора, определенные по выходным характеристикам.

6. Почему полевой транзистор можно использовать в качесве генератора стабильного тока (ГСТ).

7. Почему полевой транзистор обладает высоким входным сопротивлением?

список рекомендуемой литературы

1. Кучумов А.И. Электроника и схемотехника/ А.И. Кучумов– М.: Гелиос АРВ, 2002.

2. Лагин В.И.Электроника/ В.И. Лагин, И.С. Савельев – Ростов-на-Дону «Феникс», 2002.

3. Горбачев Г.И. Промышленная электроника/ Г.И. Горбачев, Е.Е. Чаплыгин – М.: Энергоатомиздат, 1988.

4. Игумнов Д.В. Основы микроэлектроники/ Д.В. Игумнов, Г.В. Кокорев – М: Высшая школа, 1991.

5. Панфилов Д.И. Практикум на Electronics Workbench/ Д.И. Панфилов Том 1,2 – М: ДОДЭКА, 1999.

6. Жеребцов И.П. Основы электроники/ И.П. Жеребцов– Л.: энергоатомиздат, 1989.