Предельные эксплуатационные данные

Напряжение сток-исток 25 В

Напряжение затвор-сток, затвор-исток 30 В

Постоянный ток стока 20 мА

Прямой ток затвора 5,0 мА

Постоянная рассеиваемая мощность:

2ПЗОЗА, 2ПЗОЗБ, 2ПЗОЗВ, 2ПЗОЗГ, 2ПЗОЗД, 2ПЗОЗЕ, 2ПЗОЗИ при Т= 213 … 298 К; КПЗОЗА, КПЗОЗБ, КПЗОЗВ, КПЗОЗГ, КПЗОЗД, КПЗОЗЕ, КПЗОЗЖ, КПЗОЗИ

при Т = 233 … 298 К 200 мВт

при Т =358 К 100 мВт

Температура окружающей среды:

2ПЗОЗА, 2ПЗОЗБ, 2ПЗОЗВ, 2ПЗОЗГ, 2ПЗОЗД,

2ПЗОЗЕ, 2ПЗОЗИ От 213 до 398 К

КПЗОЗА, КПЗОЗБ, КПЗОЗВ, КПЗОЗГ, КПЗОЗД,

КПЗОЗЕ, КПЗОЗЖ, КПЗОЗИ От 233 до 358 К

Примечания: 1. Максимально допустимая постоянная рассеи­ваемая мощность, мВт, 2ПЗОЗА, 2ПЗОЗБ, 2ПЗОЗВ, 2ПЗОЗГ, 2ПЗОЗД, КПЗОЗЕ, 2ПЗОЗИ при Т = 298 … 398 К рассчитывается по формуле

Р_макс = 200-1,45(Т-298),

а КПЗОЗА, КПЗОЗБ, КПЗОЗВ, КПЗОЗГ, КПЗОЗД, КПЗОЗЕ, КПЗОЗЖ, КПЗОЗИ при Т =298 … 358 К по формуле

Р_макс = 200-1,66(Г-298).

2. Соединение выводов транзистора с элементами аппаратуры разрешается на расстоянии не менее 4 мм от корпуса. Жало паяльника должно быть заземлено.

Минимальное расстояние места изгиба вывода от корпуса тран­зистора 3 мм, радиус изгиба не менее 1,5 мм. Допускается однократный изгиб вывода на расстоянии 3 мм от корпуса с радиусом 0,5 мм.

При повышенной влажности для обеспечения тока затвора не более 10^-9 А рекомендуется использовать транзисторы в составе герметизированной аппаратуры или при местной защите прибора от воздействия влаги.

Передаточная характеристика полевого транзистора с управляющим p-n- переходом

Зависимость тока стока от напряжения затвор-исток

Зависимости начального тока стока, крутизны характеристики и сопротивления сток-исток в открытом состоянии от напря­жения отсечки

ЛИТЕРАТУРА

1 Электронные приборы: Учебник для вузов/ В.Н. Дулин, Н.А.Аваев, В.П. Демин и др. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - С.12-82, с.97-113.

2 Жеребцов И.П. Основы электроники. - Л.: Энергоатомиздат, 1989. - С.19-50.

3 Овечкин Ю.А. Полупроводниковые приборы. - М.: Высшая школа, 1986. - С.8-48.

4 Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справочник. П/р Н. Н. Горюнова. М:, Энергоиздат 1982 г.

7. Исследование полевого транзистора с изолированным затвором.

7.1. Цель работы

Цель работы - достичь глубокого понимания работы полевого транзистора с изолированным затвором (ПТИЗ), приобрести навыки экспериментального определения статических вольт-амперных характеристик (ВАХ) и практического определения их параметров и соответствия определенных параметров техническим условиям.

7.2. Задачи работы

7.2.1. Освоить теоретический материал по полевым транзисторам с изолированным затвором по конспекту лекций и литературе.

7.2.2. Выполнить экспериментальную часть работы в соответствии с программой и обработать результаты экспериментов.

7.2.3. По результатам проведенных работ сделать выводы, оформить отчет и защитить его.

7.3. Программа работ

7.3.1. Ознакомиться с методическими указаниями по выполнению данной работы.

7.3.2. Изучить теоретические вопросы, относящиеся к назначению, устройству, принципу работы ПТИЗ, его ВАХ и основных электрических параметров, а также его эквивалентным электрическим схемам замещения.

7.3.3. Подготовит формуляр отчета по лабораторной работе.

7.3.4. Ознакомиться с устройством лабораторного стенда и подготовить его к работе.

7.3.5. Снять семейства стоко-затворных ВАХ ПТИЗ.

7.3.6. Снять семейства стоковых ВАХ ПТИЗ.

7.3.7. Численные данные экспериментальных исследований занести в таблицы.

7.3.8. Построить графики полученный семейств ВАХ.

7.3.9. Определить величины начального тока стока, напряжения отсечки и крутизны характеристики.

7.3.10. Построить график изменения крутизны от тока стока.

7.3.11. Рассчитать по семействам ВАХ зависимости статического и динамического сопротивлений ПТИЗ от тока стока и напряжения сток-исток.

7.3.12. Определить по справочнику параметры номинального режима ПТИЗ и для номинального режима построить схему замещения ПТИЗ.

7.3.13. Для номинального режима рассчитать возможные малосигнальные параметры исследуемого экземпляра ПТИЗ и построить схемы замещения ПТИЗ как четырехполюсника.

7.3.14. Рассчитать для номинального режима мощность электрических потерь в транзисторе.

7.3.15. Построить графики семейства зависимостей мощности рассеяния на транзисторе от напряжения сток-исток.

7.3.16. На графиках семейства стоко-затворных ВАХ отметить границы предельно допустимых режимов работы исследованного транзистора.

7.3.17. Построить нагрузочную прямую на семействе выходных ВАХ для нагрузки сопротивлением R=250 Ом при напряжении питанияU=15 В. Построить зависимость выделяемой в транзисторе мощности от входного напряжения.

7.3.18. Изобразить эскиз исследуемого транзистора с указанием наименования его электродов.

7.3.19. Сделать выводы по работе, оформить отчет и защитить его.

7.4. Методические рекомендации

7.4.1. При изучении теоретического материала обратить внимание на способы определения малосигнальных параметров по графикам семейств статических ВАХ. Учесть, что способ определения малосигнальных параметров не зависит от физической природы четырехполюсника и поэтому является одинаковым и для ПТИЗ и для других, например, биполярных транзисторов.

7.4.2. При определении малосигнальных параметров следует помнить, что они находятся для рабочей точки, определяемой входными и выходными напряжениями и токами. Причем значения этих токов и напряжений, должны совпадать на различных семействах ВАХ.

7.4.3. При построении схемы замещения ПТИЗ величины индуктивностей выводов электродов и межэлектродных емкостей не учитывать.

7.4.4. Работа выполняется на универсальном лабораторном стенде 87Л-01 «ЛУЧ». Объектом исследования является двухзатворный МДП-транзистор КП306 с каналом п-типа. Для реализации режима работы обычного МДП-транзистора вывод второго затвора соединен с выводом стока. Для предохранения от пробоя статическим электричеством первый затвор соединен с истоком через предохранительный резистор.

При выполнении экспериментальной части лабораторной работы рекомендуется использовать сменный планшет №4, находящиеся на нижней панели стенда: источник ГН1 – для задания напряжения на затворе (G1), ГН2 – для задания напряжения между стоком и истоком (G2). Для измерения напряжения на затворе по отношению к истоку в качестве вольтметраPV1 рекомендуется использовать прибор АВМ2 на пределе измерения « 2,5 В», в качестве измерителя тока РА – прибор АВМ1, а в качестве вольтметраPV2 – измеритель выхода ИВ, переключатель которого устанавливают в положение «ГН2 25В».

7.4.5. Для получения точных результатов при малых значениях измеряемых параметров необходимо устанавливать переключатели приборов на возможно меньшие пределы измерений, не допуская при этом зашкаливания стрелок приборов.

7.4.6. Первой рекомендуется снимать стоковую характеристику. Для этого сначала необходимо собрать схему, для чего установить на сменном планшете №4 МДП-транзистор и резистор R2 и подключить к соответствующим гнездам источники питания и измерительные приборы. Затем необходимо поставить тумблер «АВМ1-АВ0» в положение «АВМ1», тумблер «АВМ2-МВ» – в положение «АВМ2», переключатель «ИВ» – в положение «25 В», переключатель диапазонов «АВМ1» установить в положение «50 мА», а переключатель диапазонов «АВМ2» в положение «5 В». Рукоятки регулирования напряжения всех источников питания установить в крайнее положение против часовой стрелки. Снять проводник, закорачивающий выводы МДП-транзистора. После проверки правильности ее лаборантом включить стенд тумблером «Сеть». Задать постоянное напряжение между затвором и истоком равным нулю и, плавно изменяя напряжение между затвором и истоком, регистрировать изменение тока стока.

Снять стоковые ВАХ при напряжении U_зи= -0,5 В и +0,5 В.

Следует помнить, что во всех экспериментах недопустимо превышать напряжение между стоком и истоком более 10В !

7.4.7. При снятии стоко-затворной ВАХ надо задать напряжение сток-исток равным 10 В и плавно изменяя источника G1 регистрировать изменение тока стока.

7.4.8. Во всех экспериментах следует обращать внимание на поддержание постоянства задаваемого напряжения.

7.4.9. При оформлении отчета руководствоваться требованиями ГОСТ 7.32-89 "Отчет о научно-исследовательской работе", СТП 2.201-87 "Записка пояснительная к курсовому и дипломному проектам" и системы ЕСКД.

7.5. Содержание отчета.

Отчет должен содержать следующие разделы:

• цель работы и программу работ,

• описание схемы и методики снятия семейств ВАХ ПТИЗ с приведением таблиц со значениями экспериментальных данных и графиков, построенных на их основе,

• обработанные результаты исследований с определенными напряжениями отсечки и насыщения, начального тока стока и другими параметрами, предусмотренными программой работ,

• выводы по работе,

• список литературы, использованной при проведении работ.

7.6. Вопросы для самоконтроля

7.6.1. Вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы.

• В чем заключается цель лабораторной работы?

• Какие приборы используются при выполнении работы?

• Как определяется стоковая ВАХ ?

• Как определяется стоко-затворная ВАХ?

• Какие пределы измерения выставляются на приборах при определении стоковой и стоко-затворной ВАХ?

• Какие пределы выставляются на приборах при снятии ВАХ?

• Каковы схемы замещения ПТИЗ?

• Как обозначаются полевые транзисторы?

7.6.2. Вопросы для защиты отчета по лабораторной работе

• В чем заключается принцип действия ПТИЗ и особенности физических процессов в нем при различных режимах?

• Каковы особенности работы ПТИЗ по сравнению с другими транзисторами?

• Какими причинами объясняется нелинейный характер ВАХ ?

• Какие параметры ПТИЗ вы знаете?

• Каковы значения предельно допустимых параметров исследованного транзистора?

• Какие области на графиках семейств ВАХ каким режимам соответствуют?

• Каковы области применения ПТИЗ?

• В чем заключаются методики проведения экспериментальной и расчетной частей лабораторной работы?

ЛИТЕРАТУРА

1. Электронные приборы: Учебник для вузов/ В.Н. Дулин, Н.А.Аваев, В.П. Демин и др. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - С.12-82, с.97-113.

2. Жеребцов И.П. Основы электроники. - Л.: Энергоатомиздат, 1989. - С.19-50.

3. Овечкин Ю.А. Полупроводниковые приборы. - М.: Высшая школа, 1986. - С.8-48.