INFORMATYKA semestr 3

Laboratorium Układów Elektronicznych

Tranzystor polowy

Numer grupy dziekańskiej: 6

Numer sekcji: 7

Autor sprawozdania: Sebastian Gruszka

Data wykonania ćwiczenia: Wtorek, 15.30, 23 Październik

Skład sekcji:

Obecni podczas ćwiczenia:

1. Konrad Malewski

2. Sebastian Gruszka

3. Janusz Podstawny

1. Wyniki ćwiczenia

Jako pierwsze zdejmowaliśmy charakterystyki tranzystora polowego BF 245. Oto zależności prądu drenu od napięcia bramka-źródło dla określonych wartości napięcia dren-źródło (charakterystyka przejściowa) oraz zależności prądu drenu od napięcia dren-źródło przy ustalonym napięciu bramka-źródło:

UDS = 1 [V]
UGS [V]	-2,5	-2	-1,5	-1	-0,5	-0,2	-0,1	-0,05	-0,02	-0,01	0
ID [mA]	0,21	0,87	1,69	2,49	3,27	3,75	3,92	4	4,05	4,06	4,52
UDS = 2 [V]
UGS [V]	-2,5	-2	-1,5	-1	-0,5	-0,2	-0,1	-0,05	-0,02	-0,01	0
ID [mA]	0,23	0,98	2,08	3,38	4,78	5,64	5,93	6,08	6,17	6,19	6,95
UDS = 5 [V]
UGS [V]	-2,5	-2	-1,5	-1	-0,5	-0,2	-0,1	-0,05	-0,02	-0,01	0
ID [mA]	0,25	1,07	2,26	3,75	5,5	6,64	7,03	7,22	7,4	7,4	8,37
UGS = 0 [V]
UDS [V]	0,01	0,03	0,06	0,11	0,23	0,4	0,51	0,62	0,82	1	1,5	2	3	5	6
ID [mA]	0,03	0,17	0,3	0,59	1,2	2,02	2,5	2,98	3,78	4,41	5,83	6,81	7,81	8,27	8,39
UGS = -1,2 [V]
UDS [V]	0	0,04	0,1	0,18	0,25	0,37	0,53	0,67	0,79	1	2	4	5	6
ID [mA]	0,01	0,12	0,28	0,5	0,71	1	1,36	1,64	1,84	2,2	2,82	3,05	3,09	3,13
UGS = -2 [V]
UDS [V]	0	0,04	0,1	0,18	0,25	0,37	0,53	0,67	0,79	1	2	4	5	6
ID [mA]	0	0,07	0,16	0,27	0,37	0,51	0,62	0,75	0,81	0,88	0,98	1,05	1,06	1,08

Następnie zdejmowaliśmy charakterystykę wyjściową i przejściową tranzystora polowego z indukowanym kanałem typu p (SMYK 50). Oto wyniki:

UDS = 1 [V]
UGS [V]	-4	-4,5	-5	-6	-7	-8
ID [mA]	0,2	0,6	1,1	2,2	3,2	4,1
UDS = 2 [V]
UGS [V]	-4	-4,5	-5	-6	-7	-8
ID [mA]	0,23	0,69	1,37	3,19	5,36	7,48
UDS = 5 [V]
UGS [V]	-4	-4,5	-5	-6	-7	-8
ID [mA]	0,28	0,84	1,64	3,79	6,49	9,51
UGS = -4.5 [V]
UDS [V]	0	0,07	0,305	0,4	1,3	2,3	3,5
ID [mA]	0	0,08	0,53	0,55	0,6	0,7	0,79
UGS = -6 [V]
UDS [V]	0	0,083	0,27	1	2	3	4	5	7
ID [mA]	0	0,18	0,74	1,95	2,9	3,25	3,47	3,65	3,81
UGS = -8 [V]
UDS [V]	0	0,1	0,2	0,3	0,8	1	2	3	5	6	7	8
ID [mA]	0	0,49	1,05	1,35	3	3,51	6,11	7,76	9,25	9,64	9,92	10,1

2. Analiza i interpretacja

Dla tranzystora BF 245 obieramy następujący punkt pracy:

U_DS = 2 [V]

U_GS = -1,2 [V]

I_D = 2,82 [mA]

Przyjmujemy:

ΔI_D = 0,56 [mA] oraz ΔU_DS = 0

wówczas:

ΔU_GS = 0,2 [V]

Możemy obliczyć parametr g_m:

g_m = ΔI_D / ΔU_GS = 2,8 [mS]

Następnie przyjmujemy:

ΔI_D = 0,23 [mA] oraz ΔU_GS = 0

wówczas:

ΔU_DS =2 [V]

Obliczamy parametr g_ds.:

g_ds = ΔI_D / ΔU_DS = 0,115 [mS]

Następnie analizujemy tranzystor SMYK 50. Obieramy dla niego następujący punkt pracy:

U_DS = 2 [V]

U_GS = -6 [V]

I_D = 3,19 [mA]

Przyjmujemy:

ΔI_D = 2,17 [mA] oraz ΔU_DS = 0

wówczas:

ΔU_GS = 1 [V]

Możemy obliczyć parametr g_m:

g_m = ΔI_D / ΔU_GS = 2,17 [mS]

Następnie przyjmujemy:

ΔI_D = 0,35 [mA] oraz ΔU_GS = 0

wówczas:

ΔU_DS =1 [V]

Obliczamy parametr g_ds.:

g_ds = ΔI_D / ΔU_DS = 0,35 [mS]

3. Wykresy

4. Wnioski

Jak widzimy na wykresach, charakterystyki obu tranzystorów są bardzo zbliżone do charakterystyk oczekiwanych.

Analizując charakterystykę wejściową tranzystora BF245 widzimy, że przy napięciu dren-źródło większych niż około 5V prąd drenu praktycznie nie zależy od napięcia drenu, wykres jest prawie „poziomy”

Gdy występuje sytuacja, że przy zmianach napięcia prąd zmienia się bardzo mało, znaczy to, że obwód drenu ma właściwości źródła prądowego (duża rezystancja dynamiczna). Natomiast w bardzo małym zakresie napięć dren - źródło to nachylenie charakterystyki zależy od napięcia UGS, a nachylenie to, to nic innego jak rezystancja, oznacza to, iż dla małych sygnałów zmiennych obwód dren-źródło jest oporem o rezystancji zależnej od napięcia UGS.

W tranzystorze SMYK 50 z wykresu możemy odczytać podział charakterystyki na dwie części nie nasyconą i nasyconą. W przeciwieństwie do poprzednio badanego tranzystora wraz ze wzrostem napięcia UGS maleje ID , jednakże dla wartości powyżej -4V ID ≈0.

---