- •Оглавление
- •Предисловие
- •Лабораторная работа №1. Изучение последовательных и связанного колебательных контуров
- •Теоретические замечания.
- •Задание 1.
- •Задание 2.
- •Задание 3.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №2. Мощность в цепи переменного тока и методы её измерения.
- •1. Теоретические замечания.
- •2. Задание для самостоятельной работы.
- •3. Порядок выполнения работы. Задание 1.
- •Задание 2.
- •Задание 3.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №3. Изучение полевых транзисторов.
- •Теоретические замечания.
- •Полевой транзистор с управляющим p-n – переходом.
- •Полевой транзистор с изолированным затвором и встроенным каналом.
- •Полевой транзистор с изолированным затвором и индуцированным каналом.
- •С пособы включения полевых транзисторов. Основные параметры.
- •Порядок выполнения работы.
- •Лабораторная работа №4. Снятие характеристик полупроводниковых триодов и определение их параметров.
- •Приборы и оборудование
- •Теоретические замечания
- •Задание 1.
- •Задание 2.
- •Задание з.
- •Задание 4.
- •Задание 5.
- •Задание 6.
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа №5. Усилители напряжения низкой частоты.
- •Теоретические замечания.
- •Основные параметры усилителей.
- •Краткое описание лабораторного стенда.
- •Задание 1.
- •Задание 2.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №6. Изучение выпрямительных схем.
- •Общие сведения
- •Однотактная однополупериодная схема
- •Двухполупериодная однотактная схема
- •Однофазная мостовая схема
- •Выпрямители с удвоением напряжения
- •Трёхфазная схема выпрямления
- •С г глаживающие фильтры выпрямителей
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа 7. Изучение однофазного трансформатора
- •I. Теоретическая часть.
- •Лабораторная работа №8. Изучение мультивибраторов и триггеров.
- •Мультивибраторы
- •Потенциалов
- •П орядок выполнения работы. Задание 1.
- •Триггеры
- •Изучение работы триггера.
- •Режим раздельного пуска
- •Режим счётного запуска
- •Порядок выполнения работы:
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа №9. Исследование работы транзисторного ключа.
- •Краткие теоретические сведения
- •1. Подача питающих напряжений к стенду от выпрямителя
- •2. Подготовка к работе генератора импульсов г5-54
- •О работе с осциллографом с1-49
- •Порядок выполнения работы
- •1. Исследование насыщенного транзисторного ключа
- •2. Исследование ненасыщенного транзисторного ключа.
- •Выключение и разборка схемы:
- •Теоретическая часть.
- •1.Логические функции и логические элементы.
- •1.1.Основные логические элементы.
- •1.2.Инвертор.
- •1.3.Дизъюнктор.
- •1.4.Конъюнктор.
- •1.5.Универсальный логический элемент или-не (элемент Пирса).
- •1.6.Универсальный логический элемент и-не.
- •2.Диодный матричный двоично-восьмеричный дешифратор с параллельным трехразрядным счетчиком на триггерах.
- •2.1.Счётчик.
- •2.2.Дешифратор.
- •Задание 1.
- •Задание 2.
- •Задание 3.
- •Задание 4.
- •Задание 5.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №11. Исследование регистра сдвига на базе r,s – триггеров.
- •Приборы и оборудование:
- •Краткие теоретические замечания.
- •Детали схемы (рис.3).
- •Порядок выполнения работы.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №12. Цифро-аналоговый преобразователь.
- •Теоретическая часть
- •1. Матрица с весовыми резисторами.
- •2. Резисторная матрица типа r-2r.
- •3.Электронные ключи.
- •4.Источник опорного напряжения.
- •5.Описание лабораторного стенда.
- •Задание 8.
- •Задание 9.
- •Вопросы для самопроверки.
- •Лабораторная работа №13. Знакогенераторы эвм.
- •Краткие теоретические сведения. Описание стенда.
- •Внимание !!!
- •Задание 3.
- •Контрольные вопросы.
Полевой транзистор с изолированным затвором и индуцированным каналом.
При напряжении между затвором и истоком равным нулю у МДП–транзистора с индуцированным каналом (рис.3) отсутствует проводящий канал между областями стока и истока.
рис.3
Подложка транзистора с индуцированным каналом р – типа представляет собой слаболегированный кремний n – типа, а сток и исток - сильнолегированные области р+ – типа. Металлический затвор отделен от кристалла тонким слоем изолятора. Пока на затвор не подано отрицательное напряжение относительно истока, выходной ток IC близок к нулю. Действительно, независимо от полярности приложенного между стоком и истоком напряжения, один из р-п – переходов (истоковый или стоковый) окажется запертым, и выходной ток будет определяться обратным током запертого перехода и током утечки. При подаче на затвор отрицательного напряжения вследствие эффекта поля поверхностный слой полупроводника, лежащий под затвором, окажется обогащенным дырками. Когда концентрация дырок превысит концентрацию электронов, поверхностный слой полупроводника изменит свою электропроводность с электронной на дырочную, в результате p – области стока и истока окажутся замкнутыми тонким каналом полупроводника с электропроводностью того же типа. Чем больше будет отрицательное напряжение между затвором и истоком, тем сильнее будет обогащен канал дырками и тем выше будет проводимость индуцированного под влиянием эффекта поля канала. Следовательно, МДП–транзисторы с индуцированным каналом работают в режиме обогащения.
С пособы включения полевых транзисторов. Основные параметры.
Полевые транзисторы аналогично биполярным могут быть включены тремя различными способами: по схеме с общим истоком (ОИ), общим стоком (ОС) и общим затвором (ОЗ).
На рис.4 показано семейство выходных характеристик транзистора с управляющим p-n – переходом включенного по схеме с ОИ: IC =IC(UСИ) при UЗИ=const. Выходные характеристики с изолированным затвором имеют такой же вид.
В
Рис.4. Семейство выходных вольт-амперных
характеристик полевого транзистора
В отличие от биполярного транзистора полевой транзистор управляется не током, а напряжением, поэтому его свойства могут быть представлены системой дифференциальных параметров, аналогичных параметрам электронной лампы: крутизной S, внутренним сопротивлением и статическим коэффициентом усиления .
Крутизна передаточной характеристики
(1)
показывает, на сколько миллиампер изменится ток стока при изменение напряжения на затворе на 1В.
Внутреннее сопротивление транзистора:
(2)
Это дифференциальное внутреннее сопротивление транзистора переменной составляющей тока стока.
Статический коэффициент усиления
(3)
показывает во сколько раз изменение напряжения на затворе сильнее влияет на ток стока, чем напряжение на стоке. Знак “-” показывает, что для компенсации изменения тока стока, вызванного приращением напряжения на затворе , надо стоковому напряжению дать приращение , противоположное по знаку .
Ток стока полевого транзистора является функцией двух аргументов UСИ и UЗИ. Поэтому полный дифференциал тока стока равен:
(4)
Из (1), (2), (3), (4) следует, что:
(5)
Дифференциальные параметры транзистора приближённо легко определить, используя семейства его статических характеристик: выходных и передаточных.
Важным низкочастотным дифференциальным параметром полевого транзистора является входное сопротивление:
(6)
где ток затвора IЗ для транзистора с p-n – переходом определяется обратной вольт-амперной характеристикой p-n – перехода. Сопротивление RВХ таких транзисторов составляет 106-109Ом. Для МДП–транзисторов входное сопротивление зависит от толщины слоя диэлектрика и может достигать 109-1014Ом.
Кроме высокого входного сопротивления полевые транзисторы обладают ещё одним большим достоинством: их параметры в меньшей степени, чем параметры биполярных транзисторов, зависят от температуры.
Полевые транзисторы с p-n – затвором используются в усилителях (рис.5). Кроме источника сигнала в цепь затвора включена батарея смещения. Напряжение стока при наличии нагрузочного сопротивления равно:
(7)
Рис.5.
Так как RН<<Ri, коэффициент усиления по напряжению находится по формуле:
(8)
Знак минус в этой формуле указывает, что переменная составляющая напряжения стока имеет противоположную фазу по сравнению с входным сигналом.