LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH
Nr kolejny ćwiczenia:
7
Nr ćwiczenia w
skrypcie
9
Skład zespołu:
KRD
Temat:
Złączowy tranzystor polowy
WYDZIAŁ, KIERUNEK:
EiT
GRUPA DZIEKAŃSKA
3b
NR STANOWISKA
12
Dzień i godzina odrabiania ćwiczeń:
23.04.2008 8:15
Data odrobienia ćwiczenia:
23.04.2008
Data oddania sprawozdzania:
30.04.2008
Ocena:
Z1. Pomiar charakterystyk wyjściowych oraz przejściowych:
Wartość U
P
oszacowaliśmy jako napięcie U
GS
, dla którego prąd drenu przy U
DS
= 5V przyjmował wartość I
D
= 10µA, wartość
wyniosła U
P
= 5,07V. Następnie pomierzone zostały charakterystyki wyjściowe I
D
= f(U
DS
) przy U
GS
= const dla 4 podanych
wartości U
GS
z przedziału U
P
< U
GS
≤ 0 oraz charakterystyki przejściowe I
D
= f(U
GS
) przy U
DS
= const dla 2 wybranych wartości
U
DS
z zakresu nasycenia.
Z2. Charakterystyki wyjściowe I
D
= f(U
DS
) dla U
GS
= const oraz przejściowe I
D
= f (U
GS
) dla U
DS
= const:
Charakterystyki wyjściowe I
D
= f(U
DS
) dla U
GS
= const
Linia rozgraniczająca wartości nienasycenia i nasycenia została wyznaczona na podstawie wartości U
P
= -5,25V.
Charakterystyki przejściowe I
D
= f(U
GS
) dla U
DS
= const
Z3. Wyznaczanie parametrów I
DSS
oraz U
P
:
Charakterystyka przejściowa
(
)
D
GS
I
f U
=
dla U
DS
= 8V:
Wartość U
P
= -5,25V wyznaczyliśmy za pomocą powyższego wykresu natomiast wartość I
DSS
została wyznaczona ze wzoru:
2
2
1
1
GS
D
D
DSS
DSS
P
GS
P
U
I
I
I
I
U
U
U
=
−
⇒
=
−
Kolejne wartości I
DSS
dla zmieniających się wartości U
GS
oraz I
D
przy stałej wartości U
DS
= 8V:
U
GS
[V]
I
D
[mA]
I
DSS
[mA]
-0,5
13,28
16,22
-1
11,01
16,8
-1,5
8,83
17,31
-2
6,84
17,85
-2,5
4,92
17,93
-3
3,32
18,08
-3,5
1,96
17,64
-4
0,88
15,52
-4,5
0,31
15,19
-5
0,05
22,05
Natomiast wartość średnia wynosi w przybliżeniu I
DSS
= 17,46mA
Z4. Wyznaczanie zależności transkonduktancji g
m
= Δi
D
/Δu
GS
w funkcji napięcia U
GS
:
Wartości transkonduktancji zostały wyliczone zgodnie ze wzorem metody graficznej
D
m
GS
i
g
u
∆
=
∆
i wynoszą kolejno:
U
GS
[V]
ΔU
GS
[V]
ΔI
D
[mA]
g
m
[mS]
-1
-0,5
-2,27
4,54
-1,5
-0,5
-2,18
4,36
-2
-0,5
-1,99
3,98
-2,5
-0,5
-1,92
3,84
-3
-0,5
-1,6
3,2
-3,5
-0,5
-1,36
2,72
Z5. Wyznaczanie zależności transkonduktancji g
m
od napięcia U
GS
:
Transkonduktacja wyznaczona została przy użyciu wzoru
1
pp
m
pp
ds
gs
U
g
U
R
=
⋅
(dla R = 100Ω) i jej kolejne wartości wynoszą:
U
GS
[V]
U
ds
[mV]
g
m
[mS]
-1
96
4,8
-1,5
92
4,6
-2
84
4,2
-2,5
76
3,8
-3
64
3,2
-3,5
54
2,7
Z6. Wykres zależności g
m
= f(U
GS
):
Wartości teoretyczne zostały policzone ze wzoru
2
1 (1
)
DSS
GS
m
P
P
I
U
g
UDS
U
U
λ
=
−
+
dla UP = -5,25V oraz λ = 0 wynoszą:
U
GS
[V]
I
DSS
[mA]
g
m
[mS]
-1
16,8
5,28
-1,5
17,31
4,71
-2
17,85
4,21
-2,5
17,93
3,58
-3
18,08
2,95
-3,5
17,64
2,24
Wykresy zależności g
m
= f(U
GS
):
Z7. Wykres zależności r
ds
= f(U
GS
) dla obszaru liniowego zakresu nienasycenia:
Wykres zależności r
ds
od U
GS
został wyznaczony na podstawie charakterystyk wyjściowych zmierzonych w zadaniu Z1.
Wartości r
ds
dla kolejnych wartości U
GS
wyniosły:
U
GS
[V]
r
ds
[Ω]
-1
30,78
-2
141,52
-3
337,1
-4
598,32
Wykresy zależności r
ds
= f(U
GS
):
Z8. Wyznaczanie zależności rezystancji r
ds
od napięcia U
GS
:
Wartości rezystancji zostały policzone ze wzoru
pp
ds
pp
pp
ds
gs
ds
U
r
R
U
U
=
⋅
−
dla R = 5100Ω i wynoszą:
U
GS
[V]
U
dspp
[mV]
r
ds
[Ω]
-1
3
157,732
-1,5
4
212,5
-2
5
286,4
-2,5
7
383,87
-3
8
443,48
-3,5
10
566,67