Elementy Półprzewodnikowe

Laboratorium

„Polowy Tranzystor Złączowy JFET”

28.11.2006

Grupa C3/L6

Sprawozdanie wykonali:

Tomasz Sikora

Marcin Tartas

Rafał Wolski

Katedra Elektroniki Morskiej

Wstęp

Charakterystyki wyznaczamy badając następujący układ pomiarowy:

1. Wykreślanie charakterystyk wyjściowych i_D(u_DS) oraz wyznaczenie napięcia Elary`ego:

Zakładamy, że napięcie odcięcia odpowiada wartości napięcia UGS, przy której prąd drenu wynosi 10μA.

U_P=-1,16V przy U_DS=5V

Aby wyznaczyć granice miedzy zakresem nasycenia i nienasycenia korzystamy z równania:

Wyniki pomiarów do wyznaczania charakterystyki:

UGS= -1 [V]
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
uDS [V]	0,02	0,1	0,2	0,25	0,3	0,36	0,4	0,45	0,5	0,61	1,03
iD [mA]	0,01	0,035	0,054	0,061	0,063	0,067	0,07	0,075	0,076	0,078	0,078
	12	13	14	15	16
uDS [V]	1,5	2	6,05	8,96	12
iD [mA]	0,083	0,093	0,106	0,109	0,11
UGS= -0,6 [V]
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
uDS [V]	0,011	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3	0,35	0,41	0,44	0,5	0,56
iD [mA]	0,018	0,156	0,215	0,264	0,318	0,367	0,406	0,44	0,47	0,495	0,511
	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21
uDS [V]	0,59	0,65	0,71	0,75	1	2	3	5	8	12
iD [mA]	0,53	0,545	0,555	0,56	0,58	0,61	0,62	0,635	0,65	0,69
UGS= -0,3 [V]
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
uDS [V]	0,01	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,51	0,56	0,6
iD [mA]	0,017	0,218	0,321	0,43	0,5	0,595	0,663	0,74	0,87	0,904	0,96
	12	13	14	15	16	17	18	19
uDS [V]	0,65	0,71	0,75	1	1,52	5,85	8,05	12
iD [mA]	0,998	1,03	1,06	1,165	1,25	1,337	1,342	1,373
UGS= 0,5 [V]
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
uDS [V]	0,005	0,04	0,1	0,15	0,21	0,24	0,28	0,35	0,41	0,45	0,5
iD [mA]	0,017	0,215	0,43	0,67	0,92	1,027	1,14	1,47	1,62	1,74	1,93
	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
uDS [V]	0,63	0,7	0,77	0,83	0,95	1	1,46	2,03	5,14	8,14	12
iD [mA]	2,26	2,46	2,61	2,78	2,95	3,08	3,65	3,92	4,17	4,2	4,21

Pomiar prądu bramki przy U_GS=0,6V i U_DS=0V

I_G - mniejszy od 0,01 μA

Wyznaczanie granicy między zakresami nasycenia i nienasycenia:

a)

b)

c)

d)

Charakterystyki wyjściowe i_D(u_DS):

Wyznaczanie napięcia Early`ego:

2. Wykreślanie charakterystyk przejściowych i_D(u_GS):

Wyniki pomiarów do wyznaczania charakterystyki:

UDS=3V
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
uGS [V]	-1,1	1,05	-0,89	-0,85	-0,79	-0,75	-0,7	-0,6	-0,51	-0,4	-0,45
iD [mA]	0,02	0,05	0,18	0,2	0,29	0,34	0,41	0,6	0,78	1,02	1,7
	12	13	14	15	16	17	18	19
uGS [V]	-0,35	-0,28	-0,24	-0,19	-0,12	-0,6	-0,02	0
iD [mA]	1,15	1,33	1,15	1,59	1,78	1,97	2,11	2,15
UDS=7V
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
uGS [V]	-1,11	-1,03	-1	-0,93	-0,89	-0,81	-0,75	-0,68	-0,59	-0,53	-0,46
iD [mA]	0,02	0,06	0,08	0,13	0,17	0,27	0,35	0,48	0,64	0,76	0,91
	12	13	14	15	16	17	18	19	20
uGS [V]	-0,38	-0,41	-0,33	-0,26	-0,17	-0,12	-0,08	-0,04	0
iD [mA]	1,1	1,04	1,24	1,43	1,68	1,84	1,97	2,09	2,21

Charakterystyki przejściowe i_D(u_GS)

3. Wyznaczanie parametrów małosygnałowych tranzystora

-transkonduktancję

-konduktancję wyjściową

• W zakresie nasycenia

• W zakresie nienasycenia

4. Wyprowadzanie wzorów na konduktancję wyjściową oraz transkonduktancję

- W zakresie nienasycenia

Aby obliczyc transkonduktancję liczymy pochodną względem UGS

Aby obliczyc konduktancję wyjściową liczymy pochodną względem UDS

• w zakresie nasycenia

Aby obliczyc transkonduktancję liczymy pochodną względem UGS

Aby obliczyc konduktancję wyjściową liczymy pochodną względem UDS

	Obszar nasycenia
	Wyznaczone	Obliczone
gm	15mS	2,5mS
gds	8,3uS	5,5uS
	Obszar nienasycenia
	Wyznaczone	Obliczone
gm	0,4mS	6,6mS
gds	1,16mS	3mS

5. Obliczanie wartości rezystancji wyjściowej

- dla dodatnich napięć UGS

- dla ujemnych napięć UGS

6. Wyznaczanie rezystancji rds na podstawie charakterystyk wyjściowych.

Wartości rezystancji wyznaczone z charakterystyki wyjściowej są niemalże takie same jak wartości obliczone ze wzoru rds(UGS) w punkcie 12.

T1

ED

EG

μA

mA

V

V

---