Статические характеристики и параметры ПОЛЕВОГО транзистора

3.1. Цель работы.

Изучение статических вольт-амперных характеристик полевого транзистора при нормальной и повышенной температурах в схеме с общим истоком, определение его параметров.

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему рис. 3. На схеме Uз – источник напряжения для питания цепи затвора, Ес – источник напряжения питания цепи стока. В цепь затвора транзистора включен микроамперметр для контроля тока и вольтметр Uзи для измерения напряжения на затворе транзистора. В цепи стока установлены приборы для измерения тока стока транзистора Iс и напряжения между стоком и истоком Uси.

2. Установить сопротивление амперметров равным 1Ом, вольтметров – 10 мОм. Выбрать из библиотеки транзистор заданного типа. Записать его параметры.

3. Установить напряжение на затворе Uз=0. Напряжение Ес равным 15В. Включить режим моделирования и убедиться, что схема работает. Записать величину тока стока. Эту величину обозначим через Icmax.

Рис.3. Схема для снятия характеристик транзистора

4. Включить режим моделирования и записать значения I_б, I_К, U_бЭ и U_КЭ. Отметить фактическое положение рабочей точки на характеристиках. Если U_КРТ существенно отличается от необходимого

значения (более 15%), скорректировать величину одного из резисторов делителя в цепи базы (рекомендуется R_б1). Нанести на графики коллекторных и базовых характеристик фактическое положение нагрузочной прямой и на ней положение рабочей точки.

5.Проведение исследования

5.1. Определение характеристик

Изменяя сопротивление Rб1, установить напряжение на базе равным примерно 0.5 В (500 мВ). Записать полученные значения токов и напряжений в таблицу. Уменьшая далее сопротивление Rб1, установить ток базы 9 - 11 мкА, далее 20 мкА, каждый раз записывая показания приборов в таблицу. Далее устанавливать ток базы такой величины, какой принимался в работе 2. Наконец, дойти до величины Iбнас. После того как ток коллектора достигнет значения Iкнас, увеличить ток базы еще на 20 мкА и записать полученные значения. Убедиться, что ток коллектора более не увеличивается, а Uк не уменьшается.

Повторить опыт, уменьшая ток базы на 20 мкА и занося значения в таблицу.

Заготовить таблицу 8, оставив в каждом столбце место для двух значений измеряемой величины.

Iб, мкА							…	Iбнас	+20 мкА
Uб, мВ
Uк, В	15 - 20
Iк, мА

5.2.Исследование влияния температуры

Установить ток базы такой величины, чтобы ток коллектора совпал с одним из значений таблицы 8, расположенной в области
1 мА. Записать значения токов и напряжений "холодного" транзистора. Установить температуру окружающей среды равную 50˚С (опция Analysis options меню Analysis, вкладка Global).

Вновь записать значения токов и напряжений "горячего" транзистора. Заполнить таблицу 9.

Таблица 9

	Iб	Uб	Iк	Uк
T = 20oC
T = 50oC
Изменение

при U_КРТ=(0,4-0,5)Е_К. Желательно установить РТ на пересечении нагрузочной прямой и одной из коллекторных характеристик.

Пример построения нагрузочной прямой и выбора рабочей точки приведен на рис.4.

Определить по характеристикам необходимый ток базы I_бРТ транзистора и напряжение на базе U_бЭРТ при этом токе. Спроектировать РТ на ось тока и напряжения. Определить напряжение на коллекторе Uк и ток коллектора Iк.

2. Определить параметры делителя в цепи базы. Для этого принять ток через резистор R_б1 I_Д=(4÷6)I_бРТ, тогда R_б1=(Е_К-U_бРТ)/I_Д, R_б2=U_бЭРТ/(I_Д-I_бРТ). Принять значения сопротивлений резисторов равными ближайшим из ряда Е12.

3. Собрать схему усилительного каскада рис.5. Установить вычисленное значение Rк. В цепях базы и коллектора включены приборы для измерения токов Iб и Iк и напряжений U_бЭ и U_КЭ.

Рис.5. Схема усилительного каскада на постоянном токе

Эти приборы должны быть включены в режиме измерения постоянных токов (DC). Сопротивления вольтметров установить равными 10 мОм, амперметров – 1Ом.

Величина резистора Rб1 устанавливается порядка 0.3 мОм.

4. Измерить напряжение отсечки Uзи_отс при котором ток стока становится приблизительно равным
Iс = 10 мкА. Для этого необходимо увеличивать напряжение Uз. (Это напряжение может иметь значения от 0.5 до 1.5 В).