Снять выходную ВАХ транзистора в программе моделирования Multisim. Для этого включить режим моделирования и изменять напряжение на коллекторе транзистора: клавишей «k » уменьшая, сочетанием «Shift »+«k » - увеличивая его. Величину напряжения снимать с вольтметра Uke, величину тока - с амперметра Ik Показания приборов занести в таблицу. Выключить режим моделирования.
Выполнить измерения при значениях тока базы Ib=20mkA, Ib=28mkA, Ib=36mkA, ток регулировать клавишей «b » уменьшая, сочетанием «Shift »+«b » - увеличивая его.
Расчетная часть
По полученным данным построить входную и выходную ВАХ транзистора для схемы с ОЭ.
По входной ВАХ определить величину параметра h11э=Uбэ/Iб, при Uкэ=5В.
По выходной ВАХ определить величину параметров h 21э, h 22э по формулам: h21э = Iк/Iб, при Uкэ=5В, h22э = Iк/Uкэ, при Iб согласно заданию.
Контрольные вопросы
1 Каким образом в схеме с ОЭ напряжение на коллекторе влияет на входную вольт – амперную характеристику?
2 Изобразите структурную схему с ОЭ и объясните, в чем состоит отличие ее от схемы с ОБ?
3 Почему схема с ОЭ не имеет недостатков, присущих схеме с ОБ?
4 Как влияет изменение Uкэ на входную ВАХ транзистора?
5 Как влияет ток базы на выходную ВАХ транзистора?
6 Что такое h-параметры?
7 Как определить h21э?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
Исследование полевого транзистора с управляющим p-n переходом в схеме с общим истоком (ОИ)
Цель работы: исследовать работу полевого транзистора с управляющим p-n переходом в схеме с ОИ, построить ВАХ по результатам измерений и рассчитать заданные параметры.
Используемое оборудование
– ПК; ПО Multisim
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 | |||||||
Usi = 5В (50%) | Is | ||||||
Uzi | |||||||
Usi = 10В (100%) | Is | ||||||
Uzi |
Таблица измерений для выходной характеристики
% изменения Usi | ||||||||
Uzi = 0 (0%) | Is | |||||||
Usi | ||||||||
Uzi =-1,5В (50%) | Is | |||||||
Usi |
4 ВАХ
5 Расчетная часть.