Цель: закрепление теоретических знаний по теме «Общие сведения о полевых транзисторах» и приобретение практических навыков расчета параметров полевого транзистора.
Задачи: сформировать умение рассчитывать параметры полевого транзистора с управляющим p-n переходом в схеме с ОИ, строить ВАХ по результатам измерений, умение пользоваться справочной литературой, научить студентов применять теоретические знания на практике, организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество
Материалы, оборудование, ТСО, программное обеспечение: ПО Multisim 17, ПК, рабочая тетрадь по электронной технике
Литература, информационное обеспечение:
1. Москатов Е.А. Основы электронной техники. Учебное пособие - Ростов н/Д.: Феникс, 2014.
2. Вайсбурд Ф.И., Панаев Г.А., Савельев Б.И. Электронные приборы и усилители. Учебник - М.: Либрком, 2010.
3. Горшков Б.И., Горшков А.В. Электронная техника - М.: Академия, 2010.
Порядок выполнения практической работы:
Краткие теоретические сведения:
Полевой транзистор с управляющим p-n переходом – это полевой транзистор, затвор которого отделен в электрическом отношении от канала p-n переходом, смещенном в обратном направлении.
Рисунок 1 – Структура полевого транзистора с управляющим p-n переходом и каналом n-типа и его УГО
Канал такого транзистора объемный, представляет собой полупроводниковый кристалл с определенным типом проводимости с выводами от стока и истока. Затвор – тоже полупроводник с противоположным каналу типом проводимости, технологически соединенный с каналом. P-n переход между каналом и затвором получается обратно направленным за счет подключения к нему источника постоянного напряжения. При изменении величины обратного напряжения, подаваемого от источника на p-n переход, изменяется ширина запирающего слоя (d), а следовательно, и сечение канала (S), то есть изменением напряжения на управляющем электроде Е1 изменяют ток стока Iс.
Если Е1=0, то Iс имеет максимальное значение, следовательно можно говорить, что такой транзистор может работать только в режиме обеднения.
Различают два семейства статических характеристик полевых транзисторов.
Стоковой (выходной) характеристикой называется зависимость тока стока от напряжения сток – исток при постоянной напряжении затвор – исток Iс=f(Uси) при Uзи=const.
Для режима усиления используется область насыщения при Uси>Uси нас.
Стоко–затворной (управляющей или проходной) характеристикой называется зависимость тока стока от напряжения затвор – исток при постоянном напряжении сток – исток Iс=f(Uзи) при Uси=const. Напряжение отсечки Uзиотс возникает, когда Iс приближается к нулю.
Вопросы допуска:
1 Какие транзисторы называют полевыми и почему?
2 Что представляет собой канал полевого транзистора с управляющим p-n переходом?
3 В каком режиме может работать полевой транзистор с управляющим p-n переходом?
4 Что такое выходная характеристика, и какие параметры можно по ней рассчитать?
5 Что такое управляющая характеристика, и какие параметры она позволяет рассчитать?
Задание:
- зафиксировать показание входных измерительных приборов при установленных выходных параметрах схемы;
- зафиксировать показания выходных измерительных приборов при заданных входных параметрах исследуемой схемы;
- построить управляющую и выходную характеристики по полученным результатам измерений;
- рассчитать заданные параметры полевого транзистора по построенным характеристикам.
Содержание отчета:
1 Название и цель работы.
2 Принципиальная схема исследуемого устройства.
Рисунок 10 - Принципиальная схема исследования полевого транзистора с управляющим p-n переходом
3 Таблицы измерений.
Таблица измерений для построения управляющей характеристики
| % изменения Uzi | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | |
| Usi = 5В (50%) | Is | ||||||
| Uzi | |||||||
| Usi = 10В (100%) | Is | ||||||
| Uzi | |||||||
Таблица измерений для выходной характеристики
| % изменения Usi | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | |
| Uzi = 0 (0%) | Is | |||||||
| Usi | ||||||||
| Uzi =-1,5В (50%) | Is | |||||||
| Usi | ||||||||
4 ВАХ
5 Расчетная часть.
Порядок выполнения работы:
С помощью выходного подстроечного резистора 1Ом и клавиш «Shift» и «К», «Ctrl» и «К» (английский регистр) установить Usi = 5В (50%) и оставить его неизменным в течении данного этапа измерений. С помощью входного подстроечного резистора 10 Ом и клавиш «Shift» и «Z», «Ctrl» и «Z» (английский регистр) изменять значение его сопротивления в процентном отношении от 0 до 100 и записываем значения Is и Uzi в первую таблицу.
Выполняем повторные измерения, но при установленном напряжении Usi = 10В (100%), а показания измерительных приборов записываем в четвертую и пятую строки первой таблицы.
С помощью входного подстроечного резистора 10 Ом и клавиш «Shift» и «Z», «Ctrl» и «Z» (английский регистр) установить Uzi = 0В (0%) и оставить его неизменным в течении данного этапа измерений. С помощью выходного подстроечного резистора 1 Ом и клавиш «Shift» и «K», «Ctrl» и «K» (английский регистр) изменяет значение его сопротивления в процентном отношении от 0 до 100 и записываем значения Is и Usi в первую таблицу.
Выполняем повторные измерения, но при установленном напряжении Usi = -1,5В (50%), а показания измерительных приборов записываем в четвертую и пятую строки первой таблицы.
По результатам измерений строим управляющую и выходную ВАХ полевого транзистора с управляющим p-n переходом.
Расчетная часть:
По полученным ВАХ рассчитать:
Rвых = DUsi/DIs;
Rвх = DUzi/Iz;
S = DIs/DUzi;
m = DUsi/DUzi
Контрольные вопросы:
1 Какие типы полевых транзисторов с управляющим p-n перходом вы знаете?
2 Какова особенность работы полевых транзисторов по сравнению с биполярными?
3 Чем отличаются полевые транзисторы с изолированным затвором от транзисторов с управляющим p-n переходом?
4 Чем отличаются полевые транзисторы от биполярных?
5 Какие параметры можно рассчитать использую управляющую и выходную характеристики полевого транзистора с управляющим p-n переходом?
Виды контроля (Оценка):
Лабораторные работы оцениваются следующим образом:
оценка «5» ставится, если:
- работа выполнена самостоятельно в объеме 100 % и получен верный ответ или иное требуемое представление результата работы;
- нет нарушений в оформлении работы;
- правильно выполнено свыше 95 % работы.
- правильно даны ответы на вопросы допуска и контрольные вопросы
оценка «4» ставится, если:
- работа выполнена самостоятельно в объеме 100 % (допускаются небольшие математические ошибки, не влияющие на конечный результат;
- незначительные нарушения в оформлении практической работы, исправления;
- правильно выполнено свыше 85 % работы;
- правильно даны ответы на вопросы допуска и контрольные вопросы (допускается 1-2 не точности в ответах)
оценка «3» ставится, если:
- работа выполнена в объеме 100 %, но допущены ошибки, приводящие к неверному конечному результату.
- правильно даны ответы на вопросы допуска и контрольные вопросы (допускается 1-2 не точности в ответах)
оценка «2» ставится, если:
- допущены существенные ошибки, показавшие, что студент не владеет обязательными знаниями, умениями, необходимыми для выполнения работы, или значительная часть работы выполнена не самостоятельно;
- грубые нарушения в оформлении практической работы;
- даны ответы не на все вопросы допуска и контрольные вопросы
Лабораторная работа №6
«Исследование характеристик и параметров логических элементов»
Продолжительность проведения – 2 часа
Дата: 2019-02-25, просмотров: 306.
