Электронная техника и преобразователи: Методические указания к выполнению лабораторных работ, страница 16

21. Что такое характеристики передачи усилителя, собранного по схеме с ОЭ, ОБ, ОК? Объяснить характер этих зависимостей?

22. Что такое характеристика обратной связи усилителя, собранного по схеме с ОЭ, ОБ, ОК? Что она характеризует?

23. Как влияет температура на статические характеристики транзистора?

24. Покажите полярность подключения питания в схеме с общим эмиттером при использовании транзисторов с различными типами проводимости?

25. Почему величина напряжения Uкб  оказывает малое влияние на входные характеристики усилителя, собранного по схеме с ОБ?

26. Объясните механизм протекания тока через эмиттерный переход для случая, когда Uэб = 0, а Uбк ¹ 0 дляусилителя, собранного по схеме с ОБ?

27. Покажите полярность подключения питания в схеме усилителя, собранного по схеме с ОБ с различными типами транзисторов?

28. В чем отличие входных характеристик в схемах с общей базой и с общим эмиттером и почему?

29. Назовите особенности и основные параметры схемы с общей базой?

30. Назовите область применения схем с общей базой?

Литература

1.  С.Н. Засорин и др. Электронная и преобразовательная техника. М., Транспорт. 1981, стр. 60-85.

2.  А.Т.Бурков. Электронная техника и преобразователи.- М., Транспорт, 1999, стр. 61-85.

3.  А.Е.Зорохович, С.С.Крылов. Основы электроники для локомотивных бригад. – М.: Транспорт, 1992, стр. 48- 57.

4.  Г.Н.Акимова. Электронная техника. – М.: Маршрут, 2003, стр. 43-54.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.

ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЕЙ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучение принципа действия, устройства полевых транзи-

сторов, основных параметров   и  способов   их  определения.

Снятие и исследование статистических характеристик и            определение параметров полевого транзистора.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.

Устройство и принцип работы.

 В отличие от биполярных транзисторов ток в полевых транзисторах создается в результате движения носителей электричества одного знака - электронов или дырок. Движение этих носителей осуществляется под действием электрического поля, поэтому они получили название полевые.

В полевых транзисторах управление потоком основных носителей осуществляется в области полупроводника, называемом каналом, путем изменения его поперечного сечения с помощью электрического поля.

Полевой транзистор - триод имеет следующие электроды: исток И, через который в канал втекают основные носители; сток С, через который они вытекают из канала; затвор З, предназначенный для регулирования поперечного сечения канала.

Различают два типа полевых транзисторов: с управляющим р-n- переходом и с изолированным затвором.

В настоящей работе используются приборы первого типа. Условные обозначения полевых транзисторов с управляющим р-n-переходом приведены на рис.3.1 (ими необходимо воспользоваться при оформлении отчета).

Рис.3.1. Условные обозначения в схемах полевых транзисторов с   управляющим затвором

Схематическое изображение полевого транзистора с управляющим электродом, включенного по схеме с общим истоком, приведено на рис.3.2. Изображение дано для транзистора с каналом, обладающим проводимость n - типа.

Выходная цепь состоит из источника постоянного напряжения U_ис, положительный полюс которого присоединяется к стоку, и нагрузки R_н. Во входную цепь включен источник напряжения смещения U_из. Исток является общей точкой схемы.

Затвор  выполняется  в  виде  двух  полупроводниковых  пластин    р - типа, соединенных вместе и охватывающих n - канал с двух сторон. При этом создается продольный p-n- переход, толщина которого зависит от величины прикладываемого обратного напряжения.

Полевой транзистор работает следующим образом. Под действием ускоряющего электрического поля в канале основные носители заряда - в рассматриваемом случае электроны - дрейфуют в направлении от истока у стоку. Ток создаваемый этими электронами, определяется напряжением стока U_сии сопротивлением канала (рис.3.3). Последнее зависит от поперечного сечения канала, которое ограничивается p-n- переходом.

Таким образом, характерной особенностью полевых транзисторов является движение носителей электричества вдоль электронно-дырочного перехода, а не через переходы, как в биполярных транзисторах.

При отсутствии управляющего напряжения (U_из=0) разность потенциалов между каналом и истоком создает запрещающее напряжение на р-n- переходе. В результате этого на границе канала возникает слой, обедненный носителями электричества и обладающий высоким удельным сопротивлением, что приводит к уменьшению ширины проводящей части канала. Напряжение между стоком и истоком падает вдоль проводящего канала, поэтому в правой части р-n - перехода оно выше, чем в левой. Соответственно увеличивается запирающее напряжение на р-n - переходе и толщина обедненного носителями слоя, вследствие чего ширина проводящей части канала будет максимальной у истока и минимальной вблизи стока (рис.3.4, а).

При увеличении напряжения U_исток I_cвначале нарастает почти линейно (рис.3.3). Увеличение I_cприводит к повышению падения напряжения в канале и увеличению потенциала вдоль канала, то есть запирающего напряжения на р-n- переходе. Вследствие этого увеличивается толщина запирающего слоя и сопротивление канала, что приводит к нарушению линейности. При некотором напряжении насыщения U_ис0 сечение канала приближается к нулю и рост тока I_спрекращается ( рис.3.4,б).

Рис. 3. 4. Схемы, иллюстрирующие изменение ширины канала полевого транзистора при подаче напряжений на его  электроды.

В режиме насыщения механизм переноса носителей зарядов в области смыкания запорных слоев обоих переходов подобен инжекции носителей из базы в запорный слой обратно смещенного коллекторного перехода. Дальнейшее увеличение напряжения U_исповышает напряженность поля в запорном слое p-n-переходов при постоянном токе в цепи стока. Этому режиму соответствует горизонтальныйучасток кривых на графике вольт-амперных  характеристик транзистора (рис.3.3).