Изучение параметров полевых транзисторов

Тип работы:
Лабораторная работа
Предмет:
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Отчёт по лабораторной работе

Изучение параметров полевых транзисторов

Подготовили: Жаренков А.

Шестаков И.

Иванов В

Целью данной работы является исследование ВАХ полевого транзистора с p-n-переходом и каналом n-типа при различных режимах работы, а также ознакомление с методом измерения основных параметров полевого транзистора.

Полевым называют транзисторы, работа которых основана на управлении размерами токопроводящей области (канала) посредством изменения напряженности поперечно-приложенного электрического поля. Проводимость канала в таких приборах определяется основными носителями.

Контакт, от которого движутся основные носители, называется истоком, а тот к которому движутся — стоком. Затвор электрически изолирован от канала областью объёмного заряда перехода. В зависимости от способа изоляции различают:

-Транзисторы с управляющим переходом;

-Транзисторы с изолированным затвором (МОП, МПД);

-Транзисторы с индуцированным каналом;

-Транзисторы с барьером Шоттки.

Основные характеристики полевого транзистора:

1. Выходные характеристики полевого транзистора.

На выходных характеристиках (Рис. 1) участок I соответствует триодному режиму работы полевого транзистора, при этом, участок II соответствует пентодному режиму работы,. Ток стока достигает насыщения за счет увеличения падения напряжения на сопротивлении канала и соответствующего уменьшения ширины канала, а также за счет уменьшения подвижности носителей и насыщения их скорости.

2. Входные характеристики полевого транзистора.

Входные характеристики определяются свойствами перехода затвора, при обратном напряжении затвора. Ток затвора — это ток закрытого перехода.

определяется тепловым током, током термогенерации, токами утечки обратно-смещенного перехода.

Однако в отличии от полупроводникового диода на ток здесь влияет ионизация носителей заряда в перекрытой части канала, этот процесс обуславливает зависимость тока затвора от тока и напряжения стока. Полевые транзисторы с переходом и каналом типа как по полярности источников питания, так и по электрическим характеристикам идентичны электровакуумным триодам.

Практическая часть

полевой транзистор канал напряжение насыщение

В нашей работе при помощи электроизмерительного прибора Л2−31 изучались параметры полевого транзистора с управляющим переходом.

Задание № 1

Первым этапом было снятие входных характеристик, определяющихся свойствами перехода затвора. Экспериментальные данные представлены в таблице 1 и на рисунке 1. Параметром семейства было напряжение ,. Использовав метод наименьших квадратов, мы нашли ток и сопротивление утечки при:, Rут = (2. 34--±0. 1) ГОм; I30 = (1. 6?±0. 2)*10-9 А

Таблица 1

Задание № 2

Второе задание заключалось в построении выходных характеристик транзистора. Зависимости были получены при двух различных напряжениях затвора. Полученные результаты представлены в таблице 2 и на рисунке 2.

Погрешности значений определяются приборной погрешностью и по абсолютному значению равны: и. По выходной характеристике при отсутствии напряжения на затворе () можно определить минимальное сопротивление канала. Оно равно дифференциальному сопротивлению этой зависимости в начале координат (рис. 2). Используя метод сплайн-функций, мы численно подсчитали производную и получили: Rk0 = 53 КОм. Напряжение насыщения для данной кривой.

Для того чтобы найти напряжение отсечки, мы построили зависимость при (рис. 2). Максимальный ток равен. Проэкстраполировав полученную зависимость, мы нашли напряжение отсечки Uотс = -(4.1 ± 0. 2) В.

Крутизна вычисляется как производная зависимость, и при Uз = 10 В равна

S = (1.4 ± 0. 1) 10-4 А/В.

Таблица 2

Рис 2 зависимость

Таблица 3

19

31

38

42

43

43

43

1

2

3

4

5

6

7

15

25

27

29

30

30

30

1

2

3

4

5

6

7

10

14

16

17

18

18

18

1

2

3

4

5

6

7

4. 0

5. 5

6. 3

6. 9

7. 4

7. 7

8. 1

8. 4

8. 6

8. 9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0. 09

0. 20

0. 32

0. 45

0. 58

0. 71

0. 83

0. 95

1

2

3

4

5

6

7

8

Задание № 3

Определение матрицы y-параметров из семейства характеристик транзистора.

у11 определили по входной характеристике при Uси = 0В: у11 = 0. 64

у22 определили по выходной характеристике при Uзи = 0В: у22 = 4. 89

у21 представляет собой крутизну транзистора, взятую с обратным знаком: у21 = - 1. 4*10-4

Для определения у12 по входным характеристикам была построена зависимость Iз (Uси) (рис. 4). Затем методом наименьших квадратов был рассчитан искомый параметр: у12 = 0. 61

Вывод

В результате нашей работы мы построили семейства входных и выходных характеристик полевого транзистора. По ним мы определили основные параметры транзистора: напряжение отсечки Uотс = -(4.1 ± 0. 2) В., напряжение насыщения, минимальное сопротивление канала Rk0 = 52.6 КОм, ток утечки I30 = (1. 6?±0. 2)*10-9 А. сопротивление утечки. Rут = (2. 34?±0. 1) ГОм, крутизну S = (1.4 ± 0. 1) 10-4 А/В.

Литература

Степаненко И. П. Осовы теории транзисторов и интегральных схем. Изд. «Энергия», М., 1972 г.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой