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: I_D=I_D(U_GS)|_UDS=const; I_D=I_D(U_DS)|_UGS=const oraz na podstawie charakterystyk, sprawdzenie słuszności wzoru:

W oparciu o definicję obliczyć należy wartości g_m oraz r_d 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 I_D.

I_D prąd drenu [mA]

I_DSS maksymalna wartość prądu drenu [mA]

U_GS napięcie bramka-źródło [V]

U_p napięcie odcięcia [V]

Dla U_DS = 2 V Dla U_DS = 10 V

I_DSS = 3.32 mA I_DSS = 3.59 mA

U_p = -2 V U_p = -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 g_m i r_d w wybranym punkcie pracy przy wykorzystaniu metody graficznej.

a) transkonduktancja

Wyznaczanie transkonduktancji g_m z charakterystyki

dla U_DS = 2 V

dla U_DS = 5 V

dla U_DS = 10 V

b) rezystancja drenu

Wyznaczanie rezystancji drenu z charakterystyki

dla U_GS = 0.5 V

dla U_GS = 0 V

dla U_GS = -1 V

6. Wnioski.

Z charakterystyka I_d=I_d(U_gs) wida*, że prąd drenu w miarę zwiększania napięcia U_gs wzrastał i przy wartości

Ugs=0V osiąga maksymalną wartoś* (I_dss), natomiast z charakterystyki I_d=I_d(U_ds) wynika, że prąd drenu

początkowo gwałtownie wzrasta w miarę zwiększania napięcia U_ds a następnie stabilizuje się po

przekroczeniu określonego napięcia U_ds.

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 g_m i r_d wynoszące odpowiednio g_m = 2.5 ^mA/_V, r_d = 20 kW mieszczą się zakresie danych katalogowych (g_m = 0.1~10 ^mA/_V, r_d = 0.1~1 MW).

R_D

R_G

mAA

V₂

ZASILACZ

ZT 980-4M

V₁

ZASILACZ

ZT 980-4M

---