При подаче управляющего напряжения Uизпроисходит увеличение
запирающего напряжения на p-n-переходе и толщины обедненного носителя слоя, а также
уменьшение ширины проводящей части канала, снижая тем самым проводимость
канала. При больших обратных напряжениях на затворе сечение канала в правой
части станет равным нулю и ток через канал прекратится (наступает перекрытие канала).
Такой режим называется режимом отсечки. При увеличении напряжения Uизперекрытие канала и
режим насыщения наступает при меньших значениях тока и напряжения в цепи стока.
Проходная характеристика Iс= f(Uиз) при неизменном напряжении Uсиполевого транзистора с
управляющим p-n-переходом и каналом n-
типа показана на рис.3.5.
Повышение напряжения в цепи затвора Uиз или в цепи исток - сток при работе транзистора в режиме насыщения вызывает дальнейшее увеличение напряженности поля в области p-n-переходов, и может вызывать их электрический пробой. Вертикальные участки выходных характеристик транзистора (рис.3.3) соответствуют пробою.
Зависимость тока Icот напряжений на электродах прибора описывается следующим соотношением:
где Rко -сопротивление канала при Uиз = 0;
Uко - напряжение отсечки.
Полевые транзисторы всех типов имеют большие входные и выходные сопротивления по сравнению с биполярными и меньшую крутизну входной и выходной характеристик. Достоинствами их являются также почти полное отделение выходного сигнала от входного и малый уровень шумов ( случайных изменений выходного тока, возникающих в результате тепловых процессов, изменения во времени числа носителей, неравномерного их распределения в транзисторе и др.), которые ограничивают возможность усиления слабых сигналов.
Основными параметрами полевых транзисторов являются:
Ø напряжение отсечки Uзиотс- приложенное к затвору напряжение, при котором перекрывается сечение канала;
Ø максимально допустимый ток стока Ic.максили допустимая мощность стока Рс.макс;
Ø напряжение между затвором и стоком Uзс;
Ø напряжение между стоком и истоком Uис;
Ø напряжение между затвором и истоком Uзи;
Ø крутизна характеристики передачи S;
Ø дифференциальное сопротивление стока rc;
Ø статистический коэффициент усиления по напряжению m;
Ø граничная частота, определяющая высокочастотный предел работы транзистора.
1. Изучение о опробывание схемы.
2. Снятие стоковых характеристик полевого транзистора.
3. Снятие стоко-затворных характеристик полевого транзистора.
4. Построение стоковых и стоко-затворных характеристик.
5. Определение параметров полевого транзистора по стоковой характеристике:
Ø напряжение насыщения Uнас;
Ø ток насыщения Iнас;
Ø выходное дифференциальное сопротивление rвых;
Ø статистический коэффициент усиления по напряжению m;
6. Определение параметров полевого транзистора по стокозатворным характеристикам;
7. Сопоставление полученных результатов.
1.Усилитель на полевом транзисторе с затвором в виде обратно смещенного р-п перехода и с n-каналом.
1. Органы управления стендом установить в исходное положение: выключатели "220В", "Е1", "Е2/ГИ" - выключено; переключатель "Е2-ГИ" - в положение "Е2", переключатели R1, R2 - в положение "1", регуляторы Е1, Е2 - 0.
2. Изучение и опробование схемы.
Собрать схему рис. 3.6., установить R1=100 Ом, включить выключатели "220В", "Е1", "Е2". Плавно увеличивая выходное напряжение от 0 до 6 ¸ 10 В и наблюдая за показаниями приборов необходимо убедиться в работоспособности схемы и возможности снятия стоковой характеристики.
Рис. 3.6.
При незначительном повышении напряжения ток должен сначала возрастать достаточно резко, а затем стабилизироваться на определенном уровне.
Возможность снятия стоко-затворной характеристики проверяют, подавая на сток напряжение 5 ¸ 10 В. Поддерживая это напряжение постоянным, изменяют напряжение между затвором и истоком от 0 В до значения напряжения, соответствующего напряжению отсечки и следят, как изменяется ток стока.
3. Снятие стоковых характеристик полевого транзистора Iс= f(Uис) при Uиз=const.
Стоковые характеристики полевого транзистора снимают для 3-х значений напряжения затвора Uиз, отличающихся между собой на 20 - 30 %. Величины напряжений затвора зависят от тина исследуемого транзистора и лежат в пределах 0 - 10 В. При подготовке к работе необходимо определить величины напряжений U`из, U``из, и внести их в таблицу наблюдений.
Напряжение стока изменяют в процессе снятия характеристики через 1 - 2 В. Данные наблюдений заносят в заранее подготовленную таблицу.
4. Снятие стоко-затворных характеристик транзистора Iс=f(Uиз) при Uис=const.
Перед снятием статистических характеристик прямой передачи заготавливают таблицу наблюдений. Стоко-затворную характеристику снимают для 3-хзначений напряжений стока (устанавливают напряжение Е2 = 10В, 15В и 20В). При снятии характеристики прямой передачи необходимо предварительно закрыть полевой транзистор путем подачи относительно большого напряжения на затвор ( превышающего напряжение отсечки). Затем подать на сток необходимое напряжение Uиси вести измерения тока стока Iс, постепенно снижая величину Uиз. Данные наблюдений заносят в заранее подготовленную таблицу.
При снятии характеристик не допускать превышения Uиз, Iс, Uис, допустимых значений, при этом следует руководствоваться паспортными данными транзистора.
5. Построение стоковых и стоко-затворных характеристик.
В прямоугольной системе координат строят семейство стоковых и стоко-затворных характеристик. Примерный вид этих характеристик показан на рис. 3.3 и 3.5.
6. Определение параметров полевого транзистора по стоковым характеристикам.
|
|
На выходной характеристике для напряжения затвора Uиз=0 ( рис.3.7) определяют значения напряжения насыщения и тока насыщения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
