Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Компьютерная лабораторная работа № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ Цель работы: исследование характеристик, ознакомление с основными параметрами и применением электронных усилителей на полевых транзисторах.
Теоретические сведения Полевой транзистор – полупроводниковый прибор, в котором ток изменяется в результате действия перпендикулярного току электрического поля, создаваемого входным сигналом. Протекание в полевом транзисторе рабочего тока обусловлено носителями заряда только одного знака (электронами или дырками), поэтому такие приборы называются униполярными (в отличие от биполярных). Существуют три группы полевых транзисторов: типа МОП (металл-оксид-полупроводник), с управляющим p-n-переходом, с управляющим переходом металл-полупроводник. Рассмотрим устройство полевого транзистора с управляющим
Рис. 1
Тонкая пластинка полупроводника (канал) снабжена двумя омическими электродами (исток, сток). Между истоком и стоком расположен третий электрод – затвор. Напряжение, приложенное между затвором и любым из двух других электродов, приводит к появлению в подзатворной области канала электрического поля. Влияние этого поля приводит к изменению количества носителей заряда в канале вблизи затвора и изменяет сопротивление канала. Если канал полевого транзистора – полупроводник n-типа, то ток в нем переносится электронами, входящими в канал через исток, к которому в этом случае прикладывается отрицательный потенциал, и выходящими из канала через сток. Если канал полевого транзистора – полупроводник p-типа, то к истоку прикладывается положительный потенциал, а к стоку – отрицательный. При любом типе проводимости канала ток всегда переносится носителями заряда только одного знака: либо электронами, либо дырками, поэтому полевые транзисторы называют иногда униполярными транзисторами. Полевые транзисторы применяются в качестве входных усилительных каскадов с высоким входным сопротивлением, в запоминающих устройствах, при изготовлении интегральных схем с высокой степенью интеграции и др. Полевой транзистор можно включать в электрическую цепь по одной из трех схем: ОИ – с общим истоком (рис. 2, а); ОЗ – с общими затвором; ОС –
а) б) Рис. 2
Усилительные свойства схемы характеризуются коэффициентом усиления по напряжению, равным отношению амплитуды выходного сигнала к амплитуде входного: . (1) Также значимыми параметрами являются входное и выходное сопротивления. Для экспериментального определения входного сопротивления необходимо во входную цепь усилителя последовательно включить добавочное сопротивление Rдоб. Это вызовет снижение выходного напряжения от U1 до U2. Тогда входное сопротивление возможно рассчитать как . (2) Для определения выходного сопротивления необходимо подключить параллельно выходу усилителя сопротивление нагрузки Rн. Это также вызовет снижение выходного напряжения от U1 до U2. Выходное сопротивление можно вычислить, используя соотношение: . (3)
2. Домашнее задание Изучить принцип действия полевого транзистора, ознакомиться со схемами усилителей на его основе. Изучить методику экспериментального определения коэффициента усиления по напряжению, входного и выходного сопротивлений.
Экспериментальная часть Задание 1. Выполнить измерения для схемы усилителя с общим истоком. Определить электрические показатели: - коэффициент усиления по напряжению kU; - угол фазового сдвига φ; - входное сопротивление Rвх; - выходное сопротивление Rвых. Результаты свести в таблицу 1.
Таблица 1
2. Построить амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики усилителя с общим истоком. Графики занести в отчет.
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-14; Просмотров: 524; Нарушение авторского права страницы