LABORATORIUM ELEKTRONIKI
Ćwiczenie - 3
Tranzystor polowy i jego układy pracy
Spis treści
1 Cel ćwiczenia 1
2 Przebieg ćwiczenia 2
2.1 Wyznaczanie charakterystyk statycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2.1.1 Charakterystyka przejściowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2.1.2 Charakterystyka wyjściowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2 Badanie tranzystora polowego w układzie WS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2.1 Wyznaczenie charakterystyki Uwy = f(Uwe) wzmacniacza w układzie WS 4
2.2.2 Wyznaczenie charakterystyk częstotliwościowych wzmacniacza WS . . . . 5
2.3 Badanie tranzystora polowego w układzie WD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3.1 Wyznaczenie charakterystyki Uwy = f(Uwe) wzmacniacza w układzie WD 6
2.3.2 Wyznaczenie charakterystyk częstotliwościowych wzmacniacza WD . . . 7
3 Sprawozdanie 8
4 Niezbędne wyposażenie 8
Protokół 9
Wyniki pomiarów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1 Cel ćwiczenia
" Poznanie właściwości tranzystora polowego.
" Zbudowanie i zbadanie wzmacniaczy tranzystorowych w układzie wspólny dren i wspólne
zródło.
1
LABORATORIUM ELEKTRONIKI
2 Przebieg ćwiczenia
W celu wykonania pomiarów wykorzystać płytkę E3.
2.1 Wyznaczanie charakterystyk statycznych
2.1.1 Charakterystyka przejściowa
Połączyć układ jak na rysunku 1. Na kanale pierwszym ustawić ograniczenie prądu na
ICH1max = 200mA a na kanale drugim ICH2max = 100mA. Na kanale pierwszym zasilacza
ustawić napięcie UCH1 = 0V a na kanale drugim napięcie UCH2 = 3, 5V .
Zmieniając napięcie UGS " (2V ; 3V ) wyznaczyć dwie charakterystyki przejściowe ID = f(UGS)
przy
" UDS1 = 2V = const,
" UDS2 = 3V = const,
W celu wykonania pojedynczego punktu pomiarowego ustawić napięcie UGS a następnie
zmieniając napięcie na kanale pierwszym zasilacza ustawić napięcie UDS na wybranej stałej
wartości.
UWAGA! - nie przekraczać: w trakcie wykonywania pomiarów nie przekraczać prądu
IDmax = 75mA.
UCH1
zasilacz
GWInstek mA APPA 207
-CH2+ -CH1+
ID
RD=100&!
D
BS170
G
S
APPA
UDS
62
UGS APPA
62
Rysunek 1: Układ pomiarowy
Wyniki zapisać w tabeli 1.
2
A
LABORATORIUM ELEKTRONIKI
2.1.2 Charakterystyka wyjściowa
W układzie poprzedniego punku (rysunek 1) wyznaczyć charakterystykę wyjściową. Na kanale
pierwszym ustawić ograniczenie prądu na ICH1max = 200mA a na kanale drugim
ICH2max = 100mA. Na kanale pierwszym zasilacza ustawić napięcie UCH1 = 0V a na kanale
drugim napięcie UCH2 = 4V . Dla stałego napięcia UGS, zmieniając napięcie na kanale pier-
wszym zmierzyć prąd drenu ID i napięcie dren-zródło UDS. Wykonać 3 charakterystyki dla
następujących napięć UGS:
" UGS1 = 2, 5V ,
" UGS2 = 2, 75V ,
" UGS3 = 3V ,
UWAGA! - przed zwiększeniem napięcia UGS ustawić na kanale pierwszym napięcie
UCH1 = 0V .
i
UWAGA! - nie przekraczać: na drenie nie przekraczać napięcia .:
" UDSmax = 15V dla UGS1 = 2, 5V ,
" UDSmax = 6V dla UGS2 = 2, 75V ,
" UDSmax = 3, 5V dla UGS3 = 3V .
Wyniki zapisać w tabeli 2.
i
Ograniczenia wynikajÄ… z maksymalnej dopuszczalnej mocy strat na tranzystorze, przekroczenie tej
wartości powoduje uszkodzenie tranzystora.
3
LABORATORIUM ELEKTRONIKI
2.2 Badanie tranzystora polowego w układzie WS
2.2.1 Wyznaczenie charakterystyki Uwy = f(Uwe) wzmacniacza w układzie WS
Połączyć układ jak na rysunku 2. Na kanale pierwszym zasilacza ustawić napięcie zasilania
UCH1 = 15V a na kanale drugim UCH1 = 5V .
Ograniczenie prądu ustawić na ICH1max = ICH2max = 100mA.
Zmieniając napięcie wejściowe Uwe za pomocą potencjometru w zakresie Uwe " (0V ; 3, 5V )
zmierzyć napięcie na wyjściu Uwy. Wyniki zapisać w tabeli 3.
U+15
zasilacz
GWInstek
U+5 U+15
RD=3k&!
-CH2+ -CH1+
D
BS170
G
S
APPA
Uwy
62
Uwe APPA
207
RS=200&!
Rysunek 2: Układ pomiarowy
4
LABORATORIUM ELEKTRONIKI
2.2.2 Wyznaczenie charakterystyk częstotliwościowych wzmacniacza WS
Połączyć układ jak na rysunku 3. Na podstawie wyników z poprzedniego punktu dobrać rezys-
tory R1 i R2 tak aby przy braku napięcia wejściowego napięcie na drenie wynosiło ok. 7, 5V .
Na wejście układu podać przebieg sinusoidalny. Zarejestrować przebiegi napięcia na wejściu i
wyjściu dla różnych amplitud sygnału wejściowego.
generator oscyloskop
NDN Tektronix
OUT CH1 CH2
U+15 = 15V
zasilacz
RD=3k&!
GWInstek
R1
U+15
-CH2+ -CH1+
C2 = 100nF
BS170
C1 = 100nF
uwy(t)
uwe(t) R2
RS=200&!
Rysunek 3: Układ pomiarowy
Wyznaczyć charakterystykę amplitudową i fazową wzmacniacza WS. Na wejście układu po-
dać przebieg sinusoidalny o amplitudzie Uwe d" 0.5V , pomiary wykonać dla sygnałów o częs-
Uwy Uwy
totliwoÅ›ci z zakresu od 0, 01kHz do 1MHz. Obliczyć A = , AdB = 20 log oraz Õ.
Uwe Uwe
Wyniki pomiarów i obliczeń zapisać w tabeli 6.
5
LABORATORIUM ELEKTRONIKI
2.3 Badanie tranzystora polowego w układzie WD
2.3.1 Wyznaczenie charakterystyki Uwy = f(Uwe) wzmacniacza w układzie WD
Połączyć układ jak na rysunku 4. Na kanale pierwszym zasilacza (CH1) ustawić napięcie za-
silania U+15 = 15V oraz ograniczenie prądu na ICH1max = 100mA. Zmieniając napięcie
wejściowe Uwe za pomocą potencjometru w zakresie Uwe " (0V ; 15V ) zmierzyć napięcie na
wyjściu Uwy. Wyniki zapisać w tabeli 5.
U+15
zasilacz
GWInstek
U+15
BS170
-CH2+ -CH1+
Uwe
APPA
APPA
RS=10k&! Uwy
Rysunek 4: Układ pomiarowy
6
LABORATORIUM ELEKTRONIKI
2.3.2 Wyznaczenie charakterystyk częstotliwościowych wzmacniacza WD
Połączyć układ jak na rysunku 5. Na podstawie wyników z poprzedniego punktu dobrać rezys-
tory R1 i R2 tak aby przy braku napięcia na zródle wynosiło ok. 7, 5V . Na wejście układu
podać przebieg sinusoidalny. Zarejestrować przebiegi napięcia na wejściu i wyjściu dla różnych
amplitud sygnału wejściowego.
generator oscyloskop
NDN Tektronix
OUT CH1 CH2
U+15 = 15V
zasilacz
GWInstek
U+15
R1
-CH2+ -CH1+
BS170
C2=100nF
C1=100nF
uwe(t) R2
uwy(t)
RS=10k&!
Rysunek 5: Układ pomiarowy
Wyznaczyć charakterystykę amplitudową i fazową wzmacniacza WD. Na wejście układu po-
dać przebieg sinusoidalny o amplitudzie Uwe d" 6V , pomiary wykonać dla sygnałów o częs-
Uwy Uwy
totliwoÅ›ci z zakresu od 0, 01kHz do 1MHz. Obliczyć A = , AdB = 20 log oraz Õ.
Uwe Uwe
Wyniki pomiarów i obliczeń zapisać w tabeli 6.
7
LABORATORIUM ELEKTRONIKI
3 Sprawozdanie
4.1 Charakterystyki statyczne
Wykreślić i zinterpretować charakterystyki statyczne tranzystora polowego.
4.2 Tranzystor polowy układzie WS i WD
4.2.1 Wykreślić i zinterpretować charakterystyki Uwy = f(Uwe) oraz częstotliwościowe w
układzie WS i WD.
4.2.2 Zamieścić oraz zinterpretować wybrane przebiegi uzyskane z oscyloskopu.
4.2.3 Porównać układ WS i WD.
4 Niezbędne wyposażenie
" kalkulator naukowy
" pendrive
" protokół
Literatura
[1] Schenk Christoph Tietze Ulrich. Układy Półprzewodnikowe.
[2] Paul Horowitz Winfield Hill. Sztuka elektroniki cz.I.
[2, 1]
8
ĆWICZENIE - 2 GRUPA:oooooooooDATA:
Protokół
Wyniki pomiarów
Tabela 1: Charakterystyki przejściowe
UDS1 = UDS2 =
UGS[µA] ID[mA] UGS[µA] ID[mA]
ooooooooo ooooooooo ooooooooo ooooooooo
Tabela 2: Charakterystyki wyjściowe
UGS1 = . . . UGS2 = . . . UGS3 = . . .
UDS[V ] ID[mA] UDS[V ] ID[mA] UDS[V ] ID[mA]
ooooooooo ooooooooo ooooooooo ooooooooo ooooooooo ooooooooo
ooooooooo
ĆWICZENIE - 2 GRUPA:oooooooooDATA:
Tabela 3: Charakterystyka Uwy = f(Uwe), układ WS
Wyniki pomiarów Wyniki pomiarów
Uwe[V ] Uwy[V ] Uwe[V ] Uwy[V ]
ooooooooo ooooooooo ooooooooo ooooooooo
Tabela 4: Charakterystyka amplitudowa układu WS
Wyniki pomiarów Wyniki obliczeń
f[kHz] 2Uwe[V ] 2Uwy[V ] "t[ms] A[-] AdB[dB] Õ[ć%]
oooooooo oooooooo oooooooo oooooooo oooooooo oooooooo oooooooo
ooooooooo
ĆWICZENIE - 2 GRUPA:oooooooooDATA:
Tabela 5: Charakterystyka Uwy = f(Uwe), układ WD
Wyniki pomiarów Wyniki pomiarów
Uwe[V ] Uwy[V ] Uwe[V ] Uwy[V ]
ooooooooo ooooooooo ooooooooo ooooooooo
Tabela 6: Charakterystyka amplitudowa układu WD
Wyniki pomiarów Wyniki obliczeń
f[kHz] 2Uwe[V ] 2Uwy[V ] "t[ms] A[-] AdB[dB] Õ[ć%]
oooooooo oooooooo oooooooo oooooooo oooooooo oooooooo oooooooo
ooooooooo
Wyszukiwarka