ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С УПРАВЛЯЮЩИМ P - N ПЕРЕХОДОМ

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С УПРАВЛЯЮЩИМ P - N ПЕРЕХОДОМ

Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине "Электроника" для студентов всех форм обучения направления 210300 – Радиотехника; направления 210300 – Радиотехника по специальностям: 210302 – Радиотехника; 210304 – Радиоэлектронные системы; направления 210400 – Телекоммуникация по специальностям: 210406 – Сети связи и системы коммутации; 210402 – Средства связи с подвижными объектами

Екатеринбург 2008

УДК 621.381

Составители Н.С. Устыленко, В.И. Елфимов

Научный редактор проф., канд. техн. наук А.А. Калмыков.

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА С УПРАВЛЯЮЩИМ P-N ПЕРЕХОДОМ: Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине “Электроника” для студентов всех форм обучения направления 210300 – Радиотехника; направления 210300 – Радиотехника по специальностям: 210302 – Радиотехника; 210304 – Радиоэлектронные системы; направления 210400 – Телекоммуникация по специальностям: 210406 – Сети связи и системы коммутации; 210402 – Средства связи с подвижными объектами / Н.С. Устыленко, В.И. Елфимов. Екатеринбург: ГОУ ВПО “УГТУ-УПИ”, 2008. 36 с.

В методических указаниях содержится описание устройства и принципа действия полевых транзисторов с управляющим p-n переходом, определение статических характеристик и параметров, представление эквивалентных схем.

Указания включают схему лабораторной установки, описание лабораторного задания, методику обработки результатов экспериментов, вопросы для самоконтроля и приложения, в которых приводятся справочные данные для ряда полевых транзисторов с управляющим p-n переходом.

Библиогр. 9 назв. Табл. 1. Рис. 11. Прил. 4.

Подготовлено кафедрой “Радиоэлектроника информационных систем”.

технический университет - УПИ, 2008

Цель работы

Ознакомиться с конструкцией полевых транзисторов с управляющим
p-n переходом, их принципом действия, характеристиками и параметрами различных транзисторов. Исследовать влияние температуры на характеристики и параметры полевых транзисторов с управляющим p-n переходом.

Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом

Обработка результатов измерения

1. По экспериментальным данным построить графики выходных и сток-затворных характеристик.

2. По выходным характеристикам I_С = f (U_СИ), снятым при комнатной температуре, определить основные статические параметры S, R_i, m на рабочем участке.

3. На сток-затворных характеристиках I_С = f (U_ЗИ) определить термостабильную точку и термостабильную область.

4. Используя сток-затворную характеристику I_С = f (U_ЗИ), снятую при комнатной температуре, рассчитать и построить график зависимости
S = f (U_ЗИ) при U_СИ = U_{СИ НОМ} .

5. Проанализировать результаты измерения и расчетов, найдя причинное объяснение хода характеристик и полученных значений параметров.

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Титульный лист.

2. Цель выполнения лабораторной работы.

3. Схему экспериментальных исследований полевого транзистора.

4. Паспортные данные и схему расположения выводов исследуемого

полевого транзистора.

5. Таблицы экспериментальных данных.

6. Расчет статических параметров исследованного полевого транзистора.

7. Семейство выходных характеристик исследованного полевого транзистора при комнатной и повышенной температурах.

8. Семейство сток-затворных характеристик исследованного полевого транзистора с обозначением термостабильной точки (области).

9. Таблицу расчетных значений и график зависимости S = f (U_ЗИ) при напряжении стока U_СИ = U_{СИ НОМ} .

10. Анализ полученных результатов.

7. Вопросы для подготовки

1. Дайте определение полевого транзистора.

2. На чем основано управление током в полевом транзисторе?

3. Объясните устройство и принцип действия полевого транзистора с управляющим p-n переходом.

4. Как зависит сопротивление канала от электропроводности полупроводника, площади и длины канала?

5. Какую роль в полевых транзисторах выполняет затвор?

6. Как влияет сечение канала на ток полевого транзистора?

7. Какой полярности напряжение должно подаваться на затвор для эффективного управления током транзистора?

8. Как зависит сечение канала от величины напряжения, приложенного к стоку?

9. Нарисуйте выходные (стоковые) характеристики полевого транзистора с управляющим p-n переходом и объясните их ход.

10. Нарисуйте сток-затворные характеристики полевого транзистора с управляющим p-n переходом и объясните их ход.

11. Как влияет температура окружающей среды на ход сток-затворных и выходных характеристик полевого транзистора с управляющим p-n переходом?

12. Что называется напряжением отсечки?

13. Какой электрический режим полевого транзистора называется режимом насыщения?

14. Какое напряжение стока носит название напряжения насыщения?

15. Какие основные отличия полевых транзисторов с управляющим p-n переходом от биполярных транзисторов Вы знаете?

16. В чем преимущества полевых транзисторов по сравнению с биполярными?

17. Назовите основные статические параметры полевых транзисторов.

18. Поясните методы определения статических параметров полевых транзисторов.

19. Нарисуйте эквивалентные схемы полевого транзистора для постоянного тока, для переменного тока. Поясните состав каждой эквивалентной схемы и различия между ними.

20. Нарисуйте схему замещения полевого транзистора. Почему эта схема использует Y-параметры?

Приложения

Приложение 1

Образец оформления титульного листа отчета по лабораторной работе

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Радиотехнический институт - РТФ

Кафедра «Радиоэлектроника информационных систем»

Оценка работы____________

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА С УПРАВЛЯЮЩИМ P-N ПЕРЕХОДОМ

Группа

Екатеринбург

2008

Приложение 2

Полевые транзисторы с затвором на основе р-n перехода и каналом n-типа
(маломощные)

Параметры	КП 302А	КП 302Б	КП 302В	2П 303А	2П 303В	2П 303Е	2П 307А
Крутизна х-ки, mA/B (Uси, В; Uзи, В)	5 (7; 0)	7 (7; 0)	5¸7 (7; 0)	1¸4 (10; 0)	2¸5 (10; 0)	4 (10; 0)	4¸9 (10; 0)
Напряжение отсечки, В (Uси, В; Iс, мкА)	5 (7;10)	7 (7;10)	10 (7;10)	3 (10;10)	4 (10;10)	8 (10;10)	(0,5¸3) (10;10)
Нач-ный ток стока, mА (Uси,В; Uзи,В)	3÷24 (7;10)	18÷43 (7;10)	33 (10;0)	0,5÷2,5 (10;0)	1,5÷5 (10;0)	5÷20 (10;0)	3÷9 (10;0)
Ток утечки затвора, нА (Uси, В; Uзи, В)	10 (0;-10)	10 (0;-10)	10 (0;-10)	1 (0;-10)	1 (0;-10)	1 (0;-10)	1 (0;-10)
Коэффициент шума, ¹–дБ, ²– нВ/ÖГц (Uси,В; Ic,mA;f, кГц)	0,6÷3 ¹ (8;-;1)	0,6÷3 ¹ (8;-;1)	0,6÷3¹ (8;-;1)	30 ² (10;-;1)	20² (10;-;1)	4 дБ (10;-; 10⁵)	6 дБ (10;5; 4·10⁵)
Входная емкость, пФ (Uси, В; Ic, mA; f, МГц)	20 (10;3)	20 (10;18)	20 (10;33)	6 (10; -;10)	6 (10; -;10)	6 (10;-;10)	5 (10;-;10)
Проходная ем-ть, пФ (Uси, В; Ic, mA; f, МГц)	8 (10;3)	8 (10;18)	8 (10;33)	2 (10;-; 10)	2 (10;-; 10)	2 (10;-;10)	1,5 (10;-;10)
Сопрот. сток-исток, Ом (Uси, В; Uзи, В)	100÷150 (0;2;0)	150 (0,2;0)	100 (0,2;0)	-	-	-	-

КП

801А

2П

802А

2П

903А

2П

914А

Крутизна характе-ристики, mA/B (Uси; Uзи, Ic, A)

50 (10; 0;-)

800÷2100

(30;-; 5)

800÷
¸2100

600

(15;-;3)

800

(20;-;3,5)

85÷140

(8;0;-)

(10;0;-)

Напряжение отсечки, В (Uси, В; Iс, мА)

4÷12 (10;0,01)

(50;30)

(500;30)

(5÷12)

(5;0,01)

(8¸30)

(10;0,01)

Начальный ток стока, А (Uси, В; Uзи, B)

0,4 (10;0)

5÷17

(30;-25)

8÷16

(20;-;
20)

0,7

(10;0)

0,25

(50;0)

Ток утечки затвора, mkA (Uси, В; Uзи, В)

10 (-;-;15)

1000

(0;-35)

0,1

(0;-15)

0,1

(0;-8)

Коэффициент шума,¹–дБ, ²– нВ/ÖГц (Uси,В; Ic,mkA; f,кГц)

2,6÷6 дБ (10;20; 400)

5 ²

(10;10;
0,1)

6 дБ

(40;20;
200)

Входная емкость, пФ (Uси, В;Ic, mA; f, МГц)

150

(50;-;-)

(20;20;-)

Проходная емкость, пФ(Uси, В;Ic, mA; f, МГц)

6 (10;-;-)

17÷30

(30;-;10)

(50;-;-)

(20;20;-)

2,2

(20;20;-)

Сопротивление сток-исток, Ом (Uси, В; Uзи, В)

1÷3,5

(-;20)

0,52÷1

(-;20)

(-;0)

2÷10

(0,2;0)

23÷50

(0,1;0)

Предельные эксплуатационные данные

Постоянное напряжение сток-исток, В

500

300

500

Постоянное напряжение затвор-сток, В

510

310

100

535

Постоянное напряжение затвор-исток, В

Постоянный ток стока, А

2,5

0,7

0,1

Постоянный ток затвора, mА

Постоянная рассеиваемая мощность, Вт (Т°)

2,5

Приложение 4

Полевые транзисторы с затвором на основе р- n перехода и каналом р- типа

Параметры	2П 101А	2П 101В	2П 101АД	2П 201А	2П 201Б	2П 201Г
Крутизна характеристики, mA/B (Uси, В; Uзи, В)	0,3 (-5; 0)	0,5 (-5;0)	0,4 (-5;0)	0,4÷1,8 (-10;0)	0,7÷2,1 (-10;0)	1,4÷3,5 (-10;0)
Напряжение отсечки, В (Uси, В; Iс, мкА)	5 (-5;1)	8 (-5;1)	6 (-5;1)	0,4÷1,4 (-10;10)	0,5÷2,2 (-10;10)	1,4÷4 (-10;10)
Начальный ток стока, mА (Uси, В; Uзи, В)	0,3÷1 (-5;0)	0,5÷5 (-5;0)	0,3÷4 (-5;0)	0,3÷0,65 (-10;0)	0,55÷1,2 (-10;0)	1,7÷3,8 (-10;0)
Ток утечки затвора, нА (Uси, В; Uзи, В)	10 (0;5)	10 (0;5)	2 (0;5)	5 (0;5)	5 (0;5)	5 (0;5)
Коэффициент шума, ¹–дБ, ²– нВ/ÖГц (Uси, В; Ic, mA; f, кГц)	5 дБ (-5;-;1)	10 дБ (-5;-;1)	7 дБ (-5;-;1)	1 дБ (-5;-;1)	1 дБ (-5;-;1)	1 дБ (-5;-;1)
Входная емкость, пФ (Uси, В; Ic, mA; f, МГц)	12 (-5;-;-)	12 (-5;-;-)	10 (-5;-;-)	17 (-10;-;-)	17 (-10;-;-)	17 (-10;-;-)
Проходная емкость, пФ (Uси, В; Ic, mA; f, МГц)	2,7 (-5;-;-)	3 (-5;-;-)	- (-5;-;-)	8 (-10;-;-)	8 (-10;-;-)	8 (-10;-;-)
Предельные эксплуатационные данные
Постоянное напряжение сток-исток, В	10	10	10	10	10	10
Постоянное напряжение затвор-сток, В	10	10	10	15	15	15
Постоянное напряжение затвор-исток, В	10	10	10	15	15	15
Постоянный ток стока, mА	2	-	5	-	-	-
Постоянный ток затвора, mА	-	-	-	-	-	-
Постоянная рассеиваемая мощность, mВт (Т°)	50	50	50	60	60	60

Исследование характеристик и параметров полЕВого транзистора с УПРАВЛЯЮщим P-N ПЕРЕХОДом

Составители Устыленко Наталья Степановна

Елфимов Вячеслав Ильич

Редактор Е.В. Денисюк

Компьютерный набор С.Ш. Юнусова

Подписано в печать Формат 60х84 1/16

Бумага типографская Офсетная печать Усл. печ. л.

Уч. – изд. л. Тираж 100 Заказ Цена “С”

Издательство ГОУ ВПО “УГТУ-УПИ”

620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С УПРАВЛЯЮЩИМ P - N ПЕРЕХОДОМ

Екатеринбург 2008

УДК 621.381

Составители Н.С. Устыленко, В.И. Елфимов

Научный редактор проф., канд. техн. наук А.А. Калмыков.

Библиогр. 9 назв. Табл. 1. Рис. 11. Прил. 4.

Подготовлено кафедрой “Радиоэлектроника информационных систем”.

технический университет - УПИ, 2008

Цель работы

12 3 4 5 6 7 Следующая ⇒