Главная | Обратная связь

Теоретическая часть

Полевой транзистор с каналом p-типа.

 

Рис. 1. а – устройство транзистора; б – условное обозначение

Управление током стока осуществляется путем подачи на затвор, т.е. на управляющий p-n-переход, обратного напряжения . При увеличении запирающего напряжения увеличивается ширина области объемного заряда. Соответственно уменьшается ширина канала, увеличивается его сопротивление , а следовательно, уменьшается ток стока при заданном напряжении между стоком и истоком . В качестве иллюстрации управляющая характеристика ( ) приведена на рис. 2.

Напряжение на затворе, при котором области объемного заряда управляющего p-n-перехода и p-n-перехода подложка-канал смыкаются, и ток стока становится равным нуля, называется пороговым напряжением .

Управляющую характеристику полевого транзистора в режиме насыщения удобно аппроксимировать зависимостью , (1)

где - начальный ток стока, соответствующий = 0.

По управляющей характеристике (рис. 2) может быть рассчитана крутизна транзистора

Рис. 2

При использовании аппроксимации (1) выражение для крутизны имеет вид

. (2)

Семейство выходных характеристик полевого транзистора показано на

рис. 3.

Рис.3

Начальный участок характеристик ( < ) транзистор переходит в режим насыщения, в котором ток стока слабо зависит от напряжения на стоке . Напряжение насыщения , являющееся границей двух режимов, зависит от напряжения на затворе и рассчитывается по формуле: = - . По выходным характеристикам (рис. 3) может быть рассчитано выходное сопротивление

Оно велико в режиме насыщения, поэтому при использовании транзистора для целей усиления точка покоя схемы выбирается в этом режиме. Выходное сопротивление транзистора в линейном режиме зависит от напряжения на затворе и приближенно может быть рассчитано как отношение напряжения к току в выбранной рабочей точке, или по формуле 3.

,

где .

 

Ход работы

1. Перед выполнением лабораторной работы ознакомились со схемой исследования (рис. 4), используемыми измерительными приборами и паспортными данными полевого транзистора (КП303 n-канальный), исследуемого в работе.

Тип транзи- стора	Структура	( )	, В	, мВт	, пФ	, пФ	, пФ	, Ом	, В
КП303	n-канальный	(5-20)					-

 

 

 

Рис. 4 Электрическая схема (в скобках приведены полярности питающих напряжений для n-канального транзистора)

 

Рис. 5 Цоколевка транзистора.

2. Сняли две управляющие характеристики транзистора при напряжениях на стоке =1/3 и 2/3 ( - допустимое напряжение на стоке).

В ходе эксперимента напряжение следует изменять от 0 до порогового напряжения . Результаты измерений занесены в таблицу 1.

 

Таб. 1. Управляющие характеристики транзистора.

= 2,22 В

, В	, мА
=1/3 = 8,3 В	2/3 = 16,6 В
	6,95	6,82
0,1	6,51	6,4
0,25	5,87	5,76
0,5	4,7	4,75
0,8	3,47	3,5
	2,7	2,86
1,2		2,1
1,4	1,38	1,5
1,6	0,84	0,92
	0,1	0,15
2,1	0,03	0,04
2,22

 

3. Сняли выходные характеристики при трех значениях напряжения на затворе =0; 0,25 ; 0,5 .

Таб. 2. Выходные характеристики транзистора.

, В	, мА
= 0	= 0,25 =0,55 В	= 0,5 =1,11 В
0,05	0,24	0,18	0,12
0,1	0,5	0,35	0,26
0,25	1,3		0,63
0,3	1,5	1,13	0,72
0,5	2,4	1,81	1,13
0,75	3,4	2,5	1,45
	4,2		1,66
	6,14
	6,68	4,32	2,2
	6,75	4,44	2,35
	6,88	4,48	2,44
	6,94	4,5	2,49
	6,95	4,52	2,52