Моделирование биполярного транзистора в режиме большого сигнала. Полевой транзистор: Методическое руководство к проведению лабораторных работ № 5-6 по электронике, страница 5

2. Снимите данные для построения семейства статических сток-затворных (передаточных) характеристик  .

С помощью проводников, как показано на рис. 6.3, подключите к клеммам Х5, Х6 миллиамперметр с пределом измерения 20 мА. Вольтметр используется попеременно:  с пределом 2 В  – при измерении напряжения на затвор–истоке (клеммы Х1 Х2), с пределом 20 В – на сток–истоке (клеммы Х3, Х4). Переключатель S1 поставьте положение, при котором  сопротивление нагрузки (R1) выключено.

Выведите все ручки регулировки источников питания V1 и V2 в крайнее левое положение. Включите питание стенда и подключите исследуемую схему, нажав на кнопку «3А».

Данные для построения сток-затворных характеристик снимите при пяти значениях напряжения на сток–истоке: . Напряжение на затворе  в каждом случае меняйте  от 0 до .

Указание. Здесь и далее экспериментальные точки наносите сразу на график.

3. Снимите данные для построения семейства статических стоковых (выходных) характеристик    

.

Данные  снимите для четырех-шестизначений напряжения на затвор–истоке с равномерным шагом: , где – экспериментальное значение напряжения отсечки, полученное в п. 2.

Напряжение на стоке  в каждом случае меняйте  от 0 до 12 В.

4. Исследуйте работу полевого транзистора в режиме усиления. С помощью переключателя S1 подключите  в стоковую цепь транзистора сопротивление нагрузкиR1.

Задайте рабочую точку так, чтобы она оказалась в центре семейства выходных характеристик (). Изменяя напряжение источника питания V1, установите на затворе напряжение  . Затем, измеряя напряжение источника питания  V2, с помощью вольтметра, подключенного к клеммам Х3 и Х4, установите на стоке напряжение U_cт = U_стр. Измерьте полученные при этом напряжения питания усилителя  с помощью вольтметра, подключенного к клеммам Х7 и Х8, и ток стока  в рабочей точке с помощью миллиамперметра, подключенного к клеммам Х5 и Х6.

На выходных и передаточных характеристиках отметьте положение рабочей точки. Измените напряжение на затворе на величину . По вольтметру, подключенному к клеммам Х3 и Х4, отсчитайте соответствующие  изменения напряжения на стоке . Вычислить экспериментальное значение коэффициента усиления по напряжению

, где  – полные изменения напряжения на стоке и затворе.

5. Исследуйте работу полевого транзистора в качестве электрически управляемого резистора.

Переключатель S1оставьте в положении, при котором нагрузка включена.  Источником питания V2 установите напряжение питания . При этом транзистор перейдет в область омического режима работы. Снимите зависимость . Напряжение меняйте от 0 до

4. Обработка результатов эксперимента

1. Постройте экспериментальную зависимость крутизны полевого транзистора от напряжения на затворе .

Крутизну вычисляйте по статическим передаточным характеристикам, полученным в п. 2 на стр. 53,по формуле

, где – малые приращения тока стока и напряжения на затворе, взятые относительно точек

На одном графике постройте с экспериментальную и теоретическую зависимость                      

, где – значение тока стока при и сравните теорию и эксперимент.

2. Выделите на семействе выходных характеристик область омического режима и режима насыщения.

Рассчитайте по характеристике  внутреннее сопротивление в омической области (точка ) и в области насыщения  по формуле .

В рабочей точке рассчитайте статический коэффициент усиления полевого транзистора по напряжению  двумя способами:

– по семейству сток-затворных характеристик;

– по формуле  (используя значение S в рабочей точке из п. 1).

3. Рассчитайте коэффициент усиления по напряжению  при работе полевого транзистора в режиме усиления:

– по графикам семейства выходных характеристик, используя нагрузочную прямую, и формулу , где приращения даются относительно рабочей точки. Нагрузочную прямую провести через точки  и 

– по формуле где S и R_i – значения кру-тизны и внутреннего сопротивления в рабочей точке.

Сравнить  и .

4. Постройте динамическую сток-затворную характеристику, используя семейство статических выходных характеристик и нагрузочную прямую. Для этого точки пересечения нагрузочной прямой и семейства выходных характеристик перенесите в систему координат передаточных характеристик. На динамической сток-затворной характеристике выделите участок, близкий к линейному.