Полевой транзистор с изолированным затвором
Изучение устройства, характеристик и параметров полевого транзистора с изолированным затвором. Анализ эволюции статических характеристик транзистора, задающихся паспортно, в динамические характеристики при использовании транзистора в рабочем режиме.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.06.2015 |
| Размер файла | 948,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
Полевой транзистор с изолированным затвором
Студент: Скробов Леонид Артемьевич.
Преподаватель: Коренюгин Д.Г.
Цель работы и краткая программа измерений
Изучение устройства, характеристик и параметров полевого транзистора с изолированным затвором. Наблюдение и анализ эволюции статических характеристик транзистора, задающихся паспортно, в динамические характеристики при использовании транзистора в рабочем режиме.
Схема измерительной цепи.
G1 - источник питания 1-15 В; R1 - потенциометр 0-100 Ом;
G2 - источник питания 1-50 В; R2 - потенциометр 0-1 кОм;
PA - цифровой амперметр; VT - исследуемый транзистор;
PV1, PV2 - цифровые вольтметры.
Предельно допустимые значения токов, напряжений и мощностей в цепях отдельных электродов прибора
UСИ МАКС = 10 В; P МАКС = 0.12 Вт;
IС МАКС = 6.6 мА; IЗИ МАКС = 10 мА;
Контрольные вопросы (методическая справка)
1.1. Полевые транзисторы делятся на два типа:
с индуцированным каналом;
со встроенным каналом.
1.2. В основе работы полевого транзистора лежит единственный n-p переход в случае со встроенным (собственным) каналом и процесс инверсии основных зарядов полупроводника в транзисторе с индуцированным каналом. Исходя из специфических процессов для каждого из типов определяются многие параметры их работы: например, открытость транзистора со встроенным каналом при отсутствующем управляющем напряжении и закрытость транзистора с индуцированным каналом, работа транзистора с собственным каналом как при прямом управляющем напряжении, так и при обратном, в отличии от транзистора с индуцированным каналом, который будет работать только при прямом напряжении на затворе, что и видно из выходных и управляющих характеристик этих транзисторов:
Рис. 1 Характеристики полевого транзистора с собственным каналом.
полевой транзистор изолированный затвор
Рис. 2 Характеристики полевого транзистора с индуцированным каналом.
Управляющее напряжение транзистора с собственным каналом, как и говорилось выше, может принимать разнополярные значения. И характеризует изменение концентрации основных носителей в канале за счет окружающих областей. В полевом транзисторе же с индуцированным каналом, пороговое напряжение лежит строго в области прямого напряжения для кристалла подложки, так как требуется инжекция неосновных носителей в область канала со стороны стока и истока, а так же дрейфовый сбор неосновных носителей самой подложки в область канала. Основной отличительной характеристикой полевого транзистора с изолированным затвором является огромное сопротивление управляющего электрода, а следовательно чрезвычайно малый ток, что позволяет работать со слабыми сигналами. Небольшое сопротивление канала в открытом состоянии. Равноправность стока и истока т.е. в зависимости от приложенной полярности напряжения исток и сток могут меняться местами. На этом свойстве основано использование полевых транзисторов в качестве электронных ключей вместо обычных контактных переключателей.
Необходимые расчеты
Снятые данные:
|
Uзи=3,8В |
Uзи=4В |
Uзи=4,2В |
Uси=3В |
Uси=8В |
||||
|
Uси [В] |
Ic [mA] |
Ic [mA] |
Ic [mA] |
Uзи [B] |
Ic [mA] |
Uзи [B] |
Ic [mA] |
|
|
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,30 |
0,00 |
1,30 |
0,00 |
|
|
1,00 |
3,60 |
4,00 |
4,00 |
2,00 |
1,00 |
2,00 |
1,00 |
|
|
1,50 |
5,00 |
5,45 |
5,50 |
2,40 |
2,00 |
2,30 |
2,00 |
|
|
2,00 |
6,00 |
6,65 |
7,00 |
2,70 |
3,00 |
2,60 |
3,00 |
|
|
3,00 |
7,75 |
8,40 |
9,00 |
3,00 |
4,00 |
2,90 |
4,00 |
|
|
4,00 |
8,25 |
9, 20 |
10,10 |
3,25 |
5,00 |
3,00 |
5,00 |
|
|
5,00 |
8,70 |
9,65 |
10,85 |
3,50 |
6,00 |
3, 20 |
6,00 |
|
|
6,00 |
8,90 |
10,00 |
11,10 |
3,75 |
7,00 |
3,40 |
7,00 |
|
|
7,00 |
9,00 |
10,00 |
11,35 |
4,00 |
8,00 |
3,58 |
8,00 |
|
|
8,00 |
9, 20 |
10,10 |
11,60 |
4,30 |
9,00 |
3,85 |
9,00 |
|
|
9,00 |
9,30 |
10, 20 |
11,75 |
4,50 |
10,00 |
4,00 |
10,00 |
|
|
4,90 |
11,00 |
4,10 |
11,00 |
|||||
|
5,15 |
12,00 |
4,30 |
12,00 |
|||||
|
6,00 |
13,00 |
4,40 |
13,00 |
|||||
|
6,50 |
14,00 |
4,60 |
14,00 |
Выходная ВАХ:
Входная ВАХ:
1.1. Вычисление крутизны характеристики прямой передачи при UСИ = 8 В.
1.2. Расчет выходного дифференциального сопротивления при UЗИ=4.2 В.
1.1. Расчет рабочей характеристики при UП = 13 В, и рабочей точке (7В, 10мА).
Рабочая характеристика строится по двум данным точкам:
Напряжение питания (без падения на сопротивлении), а следовательно ток - нулевой:(13В, 0мА)
И рабочей точке.
Формула прямой по двум точкам:
Откуда получаем значение в нуле:
1.2. Графическое определение коэффициента усиления в рабочей точке и сравнение полученного результате с рассчитанным через статические параметры S и r.
Графически определим коэффициент усиления:
Значения точек пересечения: (6.3; 11.2) и (7.6; 9.1)
Рассчитаем статистическое усиление по напряжению: крутизна входной характеристики при UСИ=5В
внутреннее сопротивление транзистора
воспользовавшись так называемой формулой Баркгаузена получим статическое усиление:
Выоды
В ходе проведения работы были сняты ВАХ прямой передачи и выходные ВАХ.
Характеристики аналогичны ВАХ полевого транзистора с управляющим переходом.
Были рассчитаны коэффициенты усиления по напряжению. Небольшая получившаяся разница обусловливается тем, что статический коэффициент усиления является малосигнальным параметром и не учитывает влияния переменного сигнала на работу транзистора, считается исключительно за счет статических характеристик транзистора без учета реальных показателей напряжений. Динамический же режим (рабочий) считается исходя из действительных значений напряжений на входе и на выходе транзистора, а значит будет всегда меньше статического.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Применение полевых транзисторов в усилителях. Виды полевых транзисторов (с управляющим переходом и с изолированным затвором). Преимущества и недостатки полевых транзисторов. Строение полевого транзистора с изолированным затвором со встроенным каналом.
курсовая работа [867,1 K], добавлен 09.05.2014Конструкция интегральной микросхемы на транзисторах. Преобразование и обработка входного сигнала. Технические условия для интегральных микросхем р-канального полевого транзистора с изолированным затвором. Нанесение пленки алюминия и фотолитография.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 07.05.2013Определение удельной емкости между затвором и подложкой. Равновесный удельный поверхностный заряд. Напряжение спрямления энергетических зон. Потенциал уровня Ферми. Крутизна МДП-транзистора в области насыщения. Расчет максимальной рабочей частоты.
контрольная работа [716,5 K], добавлен 13.08.2013Устройство и принцип действия полевого транзистора. Статические характеристики. Полевые транзисторы с изолированным затвором. Схемы включения полевых транзисторов. Простейший усилительный каскад. Расчет электрических цепей с полевыми транзисторами.
лекция [682,2 K], добавлен 19.11.2008Рассмотрение устройства и принципа работы полевого транзистора с управляющим p-n-переходом и каналом n-типа. Построение семейства входных и выходных характеристик полевого транзистора. Измерение сопротивления канала, напряжения отсечки и насыщения.
лабораторная работа [142,9 K], добавлен 29.04.2012Класифікація та умовні позначення польових транзисторів. Конструкція пристроїв з ізольованим затвором. Схема МДН-транзистора з вбудованим або індукованим каналом. Розрахунок електричних параметрів і передаточних характеристик польового транзистора КП301.
контрольная работа [510,5 K], добавлен 16.12.2013Создание полупроводниковых приборов для силовой электроники. Транзисторы с изолированным затвором. Схемы включения полевых транзисторов. Силовые запираемые тиристоры. Устройство полевого транзистора с управляющим p-n переходом. Назначение защитной цепи.
реферат [280,5 K], добавлен 03.02.2011Исследование статических характеристик полевого МДП-транзистора с индуцированным каналом и определение его параметров. Снятие передаточной характеристики, семейства выходных характеристик. Определение крутизны транзистора, дифференциального сопротивления.
лабораторная работа [2,6 M], добавлен 21.07.2013Исследование полупроводниковых диодов. Изучение статических характеристик и параметров биполярного плоскостного транзистора в схеме с общим эмиттером. Принцип действия полевого транзистора. Электронно-лучевая трубка и проверка с ее помощью радиодеталей.
методичка [178,3 K], добавлен 11.12.2012Исследование статических характеристик биполярного транзистора, устройство и принцип действия. Схема включения p-n-p транзистора в схеме для снятия статических характеристик. Основные технические характеристики. Коэффициент обратной передачи напряжения.
лабораторная работа [245,9 K], добавлен 05.05.2014
