- •Методические руководтва к лабораторным работам по физическим основам элктроники. Факультет мтс. Поток мм, мо.
- •3 Литература
- •4 Схема исследования
- •4. Привести осциллограммы подводимого напряжения, напряжений на диоде и на нагрузке. Осциллограммы строятся одна под другой с соблюдением масштаба времени.
- •5 Содержание отчета
- •Работа №3. Исследование статических характеристик и параметров полевых транзисторов с управляющим
- •1 Цель работы
- •2 Подготовка к работе
- •Литература
- •3 Транзисторы, исследуемые в работе
- •4 Схемы исследования
- •5 Задание к работе в лаборатории
- •6 Указания к составлению отчета
- •Лабораторная работа №4.
- •Исследование статических характеристик
- •И параметров мдп полевых транзисторов
- •Распечатанный протокол заготовки отчета должен содержать титульный лист и пункты №1, 3, 4, 5. Методических указаний.
- •Работа №5. Исследование статических характеристик биполярного транзистора Часть №1. Схема об. Часть №2 Схема оэ.
- •2 Подготовка к работе
- •3 Схемы исследования
- •4 Задание к работе в лаборатории
- •5 Содержание отчета
- •Лабораторная работа №6
- •Исследование частотных свойств
- •Транзисторов
- •Распечатанный протокол заготовки отчета должен содержать титульный лист и пункты №1, 3, 4, 5. Методических указаний.
- •5.3На графике № 2 построить зависимости н11б и н11э от частоты (рисунок 4.6). Рисунок 4.6
6 Указания к составлению отчета
Отчет должен содержать:
Паспортные данные и схему расположения выводов исследуемого транзистора.
Схемы исследований транзистора.
График передаточной характеристики.
Семейство выходных характеристик.
График зависимости сопротивления канала от управляющего напряжения.
По передаточной характеристике определить основные статические параметры ПТ: IC0 (соответствующее UЗИ=0), UЗИ ОТС, S . Значение крутизны определить по формуле:
UСИ=const.
Сравнить полученное значение параметра S с паспортным значением S ПТ данного типа.
6.7 Учитывая взаимосвязь параметров ПТ, в соответствии с которой крутизна ПТ в пологой области выходных характеристик при одинаковых напряжениях на затворе связана с RСИ в омической области по формуле
RСИ= 1/S. Определить RСИ при UЗИ=0.
Сравнить полученное значение сопротивления RСИ с определенным экспериментально в п.5.5 при UЗИ=0.
Лабораторная работа №4.
Исследование статических характеристик
И параметров мдп полевых транзисторов
Распечатанный протокол заготовки отчета должен содержать титульный лист и пункты №1, 3, 4, 5. Методических указаний.
Цель работы
Изучить принцип действия, характеристики и параметры полевых МДП транзисторов.
В работе снимаются характеристики прямой передачи (сток - затворные) и выходные (стоковые) характеристики, а также определяются основные параметры транзистора.
Подготовка к работе
2.1 Изучить следующие вопросы курса:
Устройство, назначение, принцип действия ПТ разных структур.
Статические характеристики и параметры режима МДП ПТ.
Дифференциальные параметры ПТ их измерение и определение по характеристикам.
2.2 Ответить на следующие контрольные вопросы:
Объяснить устройство полевых транзисторов с индуцированным и встроенным каналами.
Нарисовать обозначение полевых транзисторов разных типов и структур.
Объяснить принцип действия полевых транзисторов с индуцированным и встроенным каналами.
Изобразить и объяснить вид передаточных и выходных характеристик
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.
Литература
1. Бобровский Ю. Л. И др. Под редакцией Федорова Н.Д. Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника. -М: Радио и связь, 1998. Стр.146-156, 166-176, 184-185.
2. Дулин В.Н. и др. Под редакцией Шишкина Г.Г. Электронные приборы. -М.: Энергоатомиздат, 1989. Стр. 205-224, 235-245 (выборочно).
3. Батушев В. А. Электронные приборы. -М.: Высшая школа, 1980. Стр. 183-211 (выборочно).
4. Дулин В. Н. Электронные приборы. -М.: Энергия, 1977. Стр. 342-357 (выборочно).
5. Конспект лекций.
Схемы исследования
На рисунке 1 приведена схема для снятия статических характеристик полевого транзистора. Полярность источников питания и измерительных приборов соответствует типовому включению МДП ПТ со встроенным каналом n-типа, работающему в режиме обеднения. Для работы МДП-транзистора со встроенным каналом в режиме обогащения необходимо поменять полярность источника G1 на противоположную.
Рисунок 1-Схема для исследования статических характеристик МДП
ПТ со встроенным каналом.
На рисунке 2 приведена схема исследования МДП ПТ с индуцированным каналом р-типа.
Рисунок 2 -Схема для исследования статических характеристик МДП
ПТ с индуцированным каналом.
К входу ПТ (участок затвор-исток) прикладывается управляющее напряжение UЗИ от источника напряжения G1. К выходу ПТ (участок сток-исток) прикладывается напряжение UCИ от источника постоянного напряжения G2. Ток стока измеряется миллиамперметром постоянного тока.
На рисунке 3 приведены схемы для определения крутизны на переменном токе при различных значениях управляющего напряжения UЗИ для выше исследуемых транзисторов. Для этого на входе включается генератор переменного тока. Миллиамперметр необходимо перевести с режима измерения постоянного тока на режим переменного тока.
а) |
б) |
Рисунок 3 - Схемы для определения крутизны в зависимости от
управляющего напряжения UЗИ.
Крутизну вычисляют по формулам:
S = IC~ / UГ~, [мА/В], (1)
где IC~ –выходной переменный ток, мА;
UГ~- входное переменное напряжение, В.
Задание к работе в лаборатории
Записать паспортные данные исследуемого транзистора согласно заданному варианту.
Собрать схему, представленную на рисунке 1, для исследования транзистора со встроенным каналом в режиме обеднения.
4.3 Для транзистора со встроенным каналом снять характеристику прямой передачи IC=F(U3И) при UCИ=10В и определить напряжение отсечки UЗИ0 . Напряжение U3И ОТС (как условно принято на заводах-изготовителях для маломощных транзисторов) соответствует определенному току стока, для данного транзистора он равен 10мкА
Результаты измерений занести в таблицу 1.
Таблица 1- IC = F(U3И)½ UCИ = const
Тип транзистора UСИ=10 В UЗИ0 = | |||||||||
UЗИ, В |
|
|
|
0 |
|
|
| ||
IС , мА |
|
|
|
|
|
|
| ||
|
Обеднение |
Обогащение |
Снять три выходные (стоковые) характеристики транзистора в режиме обеднения, при значениях напряжения на затворе UЗИ 1= 0,
UЗИ 2 » 0,25 × UЗИ ОТС и UЗИ 3 » 0,5 × UЗИ ОТС. Результаты измерений занести в таблицу 2.
4.5 Снять характеристику прямой передачи в области обогащения. Для этого поменять полярность источника G1. Характеристику снимать до тех пор, пока ток стока не достигнет 15 мА. Результаты измерений дополнить в таблицу 1.
Снять стоковые характеристики транзистора при двух значениях напряжения на затворе UЗИ в режиме обогащения, при UЗИ 4» 0,25 × UЗИ ОТС и UЗИ 5 » 0,5 × UЗИ ОТС.
4.7 Результаты измерений занести в таблицу 2.
Таблица 2 IC=F(UСИ) ½ UЗИ=const
Тип транзистора | ||||||||||
|
UСИ,В |
0 |
0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
8 |
10 |
UЗИ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UЗИ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UЗИ 3 |
IС, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UЗИ 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UЗИ 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам измерений построить семейство выходных характеристик.
4.9 Собрать схему для исследования р-канального транзистора с индуцированным каналом (рисунок 2).
4.10 Снять характеристику прямой передачи для транзистора с индуцированным каналом и определить пороговое напряжение U3И ПОР, соответствующее току стока 10 мкА. Характеристику снимать до тех пор, пока ток стока не достигнет 15 мА. Результаты измерений занести в таблицу 3 аналогичную таблице 1.
4.11 По результатам измерений построить характеристику прямой передачи.
Снять выходные характеристики при трех значениях напряжения на затворе UЗИ в режиме обогащения транзистора с индуцированным каналом при UЗИ 1=1,25 U3И ПОР, UЗИ 2= 1,5 U3И ПОР и UЗИ 3= 1,75 U3И ПОР.
Результаты измерений внести в таблицу 4, аналогичную таблице 2.
Исследовать зависимость крутизны от постоянного напряжения на затворе для транзистора со встроенным каналом. Собрать схему, представленную на рисунке 3а. Установить напряжение источника G2 UСИ = 10 В. Частоту генератора переменного тока UГ~ f=1кГц и выходное напряжение генератора 100 мВ. Миллиамперметр перевести в режим измерения переменного тока.
При тех же напряжениях на затворе, что и при измерении выходных характеристик, провести измерение переменного тока стока. Результаты занести в таблицу 5. Вычислить крутизну по формуле (1).
Таблица 5.
UЗИ, В |
|
|
|
|
|
IС~, мA |
|
|
|
|
|
S, мА/В |
|
|
|
|
|
Исследовать зависимость крутизны от постоянного напряжения на затворе для транзистора с индуцированным каналом. Собрать схему, представленную на рисунке 3б. Установить напряжение источника G2 UСИ = 10 В. Частоту генератора переменного тока UГ~ f = 1кГц и выходное напряжение генератора 100 мВ. Миллиамперметр перевести в режим измерения переменного тока.
При тех же напряжениях на затворе, что и при измерении стоковых характеристик, провести измерение переменного тока стока. Результаты занести в таблицу 6. Вычислить крутизну по формуле (1).
Таблица 6.
UЗИ, В |
|
|
|
IС~, мA |
|
|
|
S, мА/В |
|
|
|
Указания к составлению отчета
Отчет должен содержать:
Схемы исследований транзистора.
Таблицы и графики передаточной характеристики.
Таблицы и графики выходных характеристик.
Таблицы и графики зависимости
крутизны для различных значений управляющего напряжения.
Приложение А
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
ПТ со встр канал |
КР305А |
КР 305B |
КР 305 D |
КР 305 E |
КР 305G |
КР 305I |
ПТ с индуц канал |
КР301А |
КР301 B |
КР301 D |
КР301 E |
КР301 G |
КР301 I |
№ варианта |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
ПТ со встр канал |
КР 305J |
КР 305K |
КР 305 V |
КР305 Z |
КР313А |
КР313B |
ПТ с индуц канал |
КР301 J |
КР301 K |
КР301 V |
КР301 Z |
КР304 А |
КР304 B |
№ варианта |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
ПТ со встр канал |
КР313D |
КР313E |
КР313G |
КР313I |
КР313J |
КР313K |
ПТ с индуц канал |
КР304 D |
КР304 E |
КР304 G |
КР304 I |
КР304 J |
КР304 K |
№ варианта |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24
|
ПТ со встр канал |
КР313V |
КР313Z |
|
|
|
|
ПТ с индуц канал |
КР304 V |
КР304 Z |
|
|
|
|
№ варианта |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
ПТ со встр канал |
|
|
|
|
|
|
ПТ с индуц канал |
|
|
|
|
|
|