POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA |
||
LABORATORIUM PODSTAW Elektroniki
|
||
Numer ćwiczenia:
3 |
Temat ćwiczenia: Badanie tranzystorów polowych. |
Zespół: Marcin Zuchowicz Marcin Pawlak Mariusz Nartowski |
Data wykonania: 22.10.1997 |
Data oddania do sprawdzenia: 29.10.1997 |
Ocena: |
1. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk tranzystora polowego: ID=ID(UGS)|UDS=const; ID=ID(UDS)|UGS=const oraz na podstawie charakterystyk, sprawdzenie słuszności wzoru:
W oparciu o definicję obliczyć należy wartości gm oraz rd w wybranym punkcie pracy za pomocą metody graficznej.
2. Schemat pomiarowy.
Rys. 1. Układ do pomiaru statycznych charakterystyk tranzystora polowego złączowego z kanałem typu n.
2. Tabelaryczne zestawienie wyników pomiarów.
|
UDS = 2 V |
|
|
UDS = 10 V |
|
|
UGS = 0 V |
|
|
UGS = -1 V |
|
|
UGS = 0.5 V |
|
|
UGS |
ID |
|
UGS |
ID |
|
UDS |
ID |
|
UDS |
ID |
|
UDS |
ID |
|
V |
mA |
|
V |
mA |
|
V |
mA |
|
V |
mA |
|
V |
mA |
|
-0,003 |
3,57 |
|
-0,003 |
3,59 |
|
0,01 |
0,03 |
|
0,006 |
0,04 |
|
0,01 |
0,03 |
|
-0,081 |
3,27 |
|
-0,05 |
3,4 |
|
0,11 |
0,38 |
|
0,0043 |
0,07 |
|
0,042 |
0,18 |
|
-0,2 |
2,87 |
|
-0,082 |
3,29 |
|
0,21 |
0,71 |
|
0,15 |
0,22 |
|
0,062 |
0,29 |
|
-0,41 |
2,21 |
|
-0,2 |
2,87 |
|
0,34 |
1,13 |
|
0,25 |
0,32 |
|
0,072 |
0,34 |
|
-0,6 |
1,7 |
|
-0,3 |
2,65 |
|
0,5 |
1,55 |
|
0,37 |
0,41 |
|
0,1 |
0,47 |
|
-0,8 |
1,12 |
|
-0,4 |
2,33 |
|
0,7 |
2,02 |
|
0,5 |
0,5 |
|
0,15 |
0,75 |
|
-1 |
0,74 |
|
-0,52 |
1,9 |
|
0,9 |
2,42 |
|
0,7 |
0,57 |
|
0,2 |
0,96 |
|
-1,2 |
0,41 |
|
-0,63 |
1,58 |
|
1 |
2,6 |
|
0,9 |
0,61 |
|
0,25 |
1,17 |
|
-1,43 |
0,15 |
|
-0,78 |
1,22 |
|
1,2 |
2,84 |
|
1 |
0,63 |
|
0,35 |
1,6 |
|
-1,65 |
0,06 |
|
-0,93 |
0,9 |
|
1,5 |
3,1 |
|
1,2 |
0,65 |
|
0,5 |
2,24 |
|
-2 |
0,03 |
|
-1,1 |
0,59 |
|
2 |
3,33 |
|
1,5 |
0,66 |
|
0,7 |
2,93 |
|
|
|
|
-1,4 |
0,19 |
|
2,5 |
3,43 |
|
2 |
0,68 |
|
1 |
3,75 |
|
|
|
|
-1,46 |
0,14 |
|
3,51 |
3,51 |
|
3,5 |
0,7 |
|
1,2 |
4,17 |
|
|
|
|
-1,72 |
0,05 |
|
5 |
3,56 |
|
5 |
0,71 |
|
1,5 |
4,66 |
|
|
|
|
-1,88 |
0,03 |
|
7 |
3,59 |
|
7 |
0,73 |
|
2 |
5,2 |
|
|
|
|
-2 |
0,03 |
|
10 |
3,61 |
|
10 |
0,74 |
|
2,5 |
5,44 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
3,61 |
|
15 |
0,76 |
|
3,5 |
5,62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
5,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
5,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
5,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
5,7 |
3.Charakterystyki pomiarowe:
4. Sprawdzenie słuszności wzoru na ID.
ID prąd drenu [mA]
IDSS maksymalna wartość prądu drenu [mA]
UGS napięcie bramka-źródło [V]
Up napięcie odcięcia [V]
Dla UDS = 2 V Dla UDS = 10 V
IDSS = 3.32 mA IDSS = 3.59 mA
Up = -2 V Up = -2 V
UGS |
ID obl. |
ID zm. |
|
|
UGS |
ID obl. |
ID zm. |
V |
mA |
mA |
|
|
V |
mA |
mA |
-0.003 |
3.31 |
3.32 |
|
|
-0.003 |
3.57 |
3.59 |
-0.08 |
3.06 |
3.08 |
|
|
-0.082 |
3.3 |
3.29 |
-0.14 |
2.87 |
2.73 |
|
|
-0.2 |
2.9 |
2.87 |
-0.25 |
2.54 |
2.53 |
|
|
-0.4 |
2.3 |
2.33 |
-0.31 |
2.37 |
2.39 |
|
|
-0.52 |
1.96 |
1.9 |
-0.51 |
1.84 |
1.81 |
|
|
-0.78 |
1.33 |
1.22 |
-0.72 |
1.35 |
1.27 |
|
|
-0.93 |
1.02 |
0.9 |
-0.9 |
1 |
0.9 |
|
|
-1.1 |
0.72 |
0.59 |
-1.2 |
0.53 |
0.4 |
|
|
-1.4 |
0.32 |
0.19 |
-1.5 |
0.2 |
0.09 |
|
|
-1.72 |
0.07 |
0.05 |
-2 |
0 |
0.03 |
|
|
-2 |
0 |
0.03 |
5. Obliczanie wartości gm i rd w wybranym punkcie pracy przy wykorzystaniu metody graficznej.
a) transkonduktancja
Wyznaczanie transkonduktancji gm z charakterystyki
dla UDS = 2 V
dla UDS = 5 V
dla UDS = 10 V
b) rezystancja drenu
Wyznaczanie rezystancji drenu z charakterystyki
dla UGS = 0.5 V
dla UGS = 0 V
dla UGS = -1 V
6. Wnioski.
Z charakterystyka Id=Id(Ugs) wida*, że prąd drenu w miarę zwiększania napięcia Ugs wzrastał i przy wartości
Ugs=0V osiąga maksymalną wartoś* (Idss), natomiast z charakterystyki Id=Id(Uds) wynika, że prąd drenu
początkowo gwałtownie wzrasta w miarę zwiększania napięcia Uds a następnie stabilizuje się po
przekroczeniu określonego napięcia Uds.
Charakterystyki otrzymane w wyniku pomiarów są zgodne z rzeczywistymi charakterystykami tranzystora polowego. Została udowodniona też słuszność wzoru na prąd drenu. Obliczone wartości tego prądu oraz rzeczywiste uzyskane na drodze pomiarów są niemal identyczne. Jedynie w zakresie wyższych napięć ujawnia się pewna odchyłka, która spowodowana jest błędami przyrządów pomiarowych. Według nas największy błąd wnosił miliamperomierz, który w stanie jałowym, tzn. w takim gdy nie płynął przez niego prąd, dawał stale wskazanie 0.03 mA. Wyznaczone parametry gm i rd wynoszące odpowiednio gm = 2.5 mA/V, rd = 20 kW mieszczą się zakresie danych katalogowych (gm = 0.1~10 mA/V, rd = 0.1~1 MW).
RD
RG
mAA
V2
ZASILACZ
ZT 980-4M
V1
ZASILACZ
ZT 980-4M