Исследование статических характеристик и параметров полевых транзисторов

1 Цель работы

Изучить принцип действия, характеристики и параметры полевых транзисторов (ПТ).

2 Подготовка к работе

2.1 Изучить следующие вопросы курса:

• Устройство, назначение, принцип действия ПТ различных структур.
• Схемы включения ПТ.
• Статические характеристики.
• Дифференциальные параметры ПТ и их определение по характеристикам.

2.2 Ответить на следующие контрольные вопросы:

• Объяснить устройство полевых транзисторов с p-n переходом и изолированным затвором (МДП структура).
• Нарисовать обозначение полевых транзисторов разных типов и структур.
• Объяснить принцип действия полевых транзисторов с p-n переходом и с изолированным затвором.
• Изобразить и объяснить вид передаточных и выходных характеристик ПТ различных типов с каналом «p» и «n».
• 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.
• Пояснить влияние температуры на работу ПТ, его статические характеристики и параметры.

3 Схемы исследования

На рисунке 3.1 приведена схема для снятия статических передаточных характеристик полевого транзистора. На рисунке 3.2 приведена схема для снятия статических выходных характеристик полевого транзистора. На рисунке 3.3 приведена схема усилителя. Полярность источников питания и приборов соответствует типовому включению ПТ с p-n переходом и каналом р-типа. К входу ПТ (затвор-исток) прикладывается управляющее напряжение UЗИ. К выходу ПТ (сток-исток) прикладывается напряжение UCИ. Ток стока измеряется миллиамперметром.

4 Порядок проведения лабораторной работы

4.1 Снять передаточную характеристику Ic=f(Uзи).
Для этого выбрать «Передаточные характеристики» (рисунок 3.1), установить Uси=10В и изменять напряжение Uзи до тех пор, пока Iс не станет равным нулю.

Результаты измерений занести в таблицу 3.1. Определить напряжение отсечки Uзио (определить напряжение Uзи, при котором ток стока снизится примерно до 10 мкА)

Таблица 3.1 - Передаточная характеристики ПТ

4.2 Снять выходные характеристики транзистора при четырех значениях напряжения на затворе Uзи, в том числе при Uзи1 = 0, Uзи2 = 0,2•UзиО и Uзи3 = 0,4•UзиО, и Uзи4 = 0,6•Uзи.

Результаты измерений внести в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 - Выходные характеристики ПТ

4.3 Исследовать схему усилителя при различных напряжениях Есм (получить неискаженный и искаженный сигнал на выходе).

5 Указания к составлению отчета

1. Схемы исследований транзистора.
2. Таблицы с результатами исследований.
3. График характеристики прямой передачи
4. Семейство выходных характеристик
5. Определить крутизну в двух точках характеристики прямой передачи: при напряжении Uзи = 0 В и Uзи = 0,5Uзи0
6. Привести осциллограммы работы усилителя.

Литература

• Игнатов А.Н., Калинин С.В., Савиных В.Л. Основы электроники, - СибГУТИ, Новосибирск, 2005, стр. 119-121.
• 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).
• Савиных В.Л. Физические основы электроники. – СибГУТИ, Новосибирск, 2002. Электронная версия.