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