Wydział Transportu

Katowice

Rok akademicki 2008/2009

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 3

Temat ćwiczenia: Tranzystory polowe

Grupa T- 24

Sekcja 4:

Bartłomiej Muszyński

Michał Sambor

Katowice

1. Charakterystyka wyjściowa i charakterystyka przejściowa tranzystora JFET (BF 245)

Rys. 1. Układ do wyznaczania charakterystyk wyjściowych i przejściowych tranzystora polowego złączowego z kanałem n.

R_D = 1 [kΩ]

U_GS = ( 0 ÷ -6 ) co 1 [V]

U_DS = ( 0 ÷ 2 ) co 0,5 [V]

( 2 ÷ 6 ) co 1 [V]

Wyznaczono charakterystyki:

Prąd I_D wyznaczono z zależności:

U_DS + U_D - U₂ = 0

U₂ = U_DS + UD , gdzie U_D = I_D · R_D

U₂ - U_DS = I_D · R_D

[A]

a) Wyniki pomiarów dla tranzystora polowego złączowego z kanałem typu n

Tabela 1

UGS [V]	UDS [V]	U2 [V]	ID [mA]
0	0,50	3,31	2,81
		1,04	6,60	5,56
		1,50	9,00	7,5
		2,00	11,10	9,1
		3,00	14,20	11,2
		4,00	16,13	12,13
		5,00	17,53	12,53
		6,00	18,67	12,67

Tabela 2

UGS [V]	UDS [V]	U2 [V]	ID [mA]
-1	0,50	2,66	2,16
		1,00	5,18	4,18
		1,50	7,24	5,74
		2,01	8,94	6,93
		3,00	11,24	8,24
		4,00	12,84	8,84
		5,01	14,08	9,07
		6,03	15,19	9,16

Tabela 3

UGS [V]	UDS [V]	U2 [V]	ID [mA]
-2	0,50	2,04	1,54
		1,00	3,96	2,96
		1,50	5,35	3,85
		2,00	6,47	4,47
		3,00	8,08	5,08
		4,00	9,37	5,37
		5,00	10,46	5,46
		6,00	11,51	5,51

Tabela 4

UGS [V]	UDS [V]	U2 [V]	ID [mA]
-3	0,50	1,54	1,04
		1,00	2,77	1,77
		1,50	3,64	2,14
		2,00	4,33	2,33
		3,00	5,58	2,58
		4,00	6,64	2,64
		5,00	7,69	2,69
		6,00	8,75	2,75

Tabela 5

UGS [V]	UDS [V]	U2 [V]	ID [mA]
-4	0,50	0,79	0,29
		1,00	1,39	0,39
		1,50	1,95	0,45
		2,00	2,48	0,48
		3,00	3,50	0,50
		4,00	4,54	0,54
		5,00	5,59	0,59
		6,00	6,56	0,56

Tabela 6

UGS [V]	UDS [V]	U2 [V]	ID [mA]
-5	0,50	0,49	0,01
		1,00	1,03	0,03
		1,50	1,52	0,02
		2,05	2,05	0,00
		3,02	3,02	0,00
		4,01	4,01	0,00
		5,02	5,02	0,00
		5,99	5,99	0,00

Tabela 7

UGS [V]	UDS [V]	U2 [V]	ID [mA]
-6	0,50	0,50	0
		1,00	1,00	0
		1,50	1,50	0
		2,00	2,00	0
		3,00	3,00	0
		4,00	4,00	0
		5,00	5,00	0
		6,00	6,00	0

b) obliczanie charakterystyk

Wykres 1 Wykres rodziny charakterystyk wyjściowych dla tranzystora polowego

Tabela 8

UGS [V]	ID [mA]
0	2,81
		5,56
		7,5
		9,1
		11,2
		12,13
		12,53
		12,67

Tabela 9

UGS [V]	ID [mA]
-1	2,16
		4,18
		5,74
		6,93
		8,24
		8,84
		9,07
		9,16

Tabela 10

UGS [V]	ID [mA]
-2	1,54
		2,96
		3,85
		4,47
		5,08
		5,37
		5,46
		5,51

Tabela 11

UGS [V]	ID [mA]
-3	1,04
		1,77
		2,14
		2,33
		2,58
		2,64
		2,69
		2,75

Tabela 12

UGS [V]	ID [mA]
-4	0,29
		0,39
		0,45
		0,48
		0,50
		0,54
		0,59
		0,56

Tabela 13

UGS [V]	ID [mA]
-5	0,01
		0,03
		0,02
		0,00
		0,00
		0,00
		0,00
		0,00

Tabela 14

UGS [V]	ID [mA]
-6	0
		0
		0
		0
		0
		0
		0
		0

Wykres 2 Wykres rodziny charakterystyk przejściowych dla tranzystora polowego JFET

Prąd nasycenia I_DSS:

I_DSS = 12,67 [mA] dla U_DS = 6,0 [V]

Napięcie odcięcia U_GS(OFF):

U_GS(OFF) = -5 [V]

c) Wyznaczenie parametrów czwórnika zastępczego dla tranzystora polowego złączowego z kanałem typu n

Kondunktancja wyjściowa g_DS:

=
=155 [μS]

Transkonduktancja (kondunktancja przejściowa) g_m:

=

Dane katalogowe dla tranzystora BF 245 JFET z kanałem typu n

Tabela 15

Tranzystor: BF 245 JFET z kanałem typu n
Dane katalogowe
Parametr	min	typ	max
IDSS	2 [mA]	-	25 [mA]
UGS(OFF)	-0,4 [V]	-4,5 [V]	-7,5 [V]
gDS	70 [μS]	15 [μS]	500 [μS]
gm	3 [mS]	5,5 [mS]	6,5 [mS]

2. Wnioski

a) Na podstawie wykresu charakterystyk przejściowych stwierdzono, że wraz ze wzrostem napięcia U_GS prąd I_D rośnie nieliniowo_, największe wartości prąd ten osiąga przy napięciu U_DS równym 6 [V], wtedy też występuje największy prąd nasycenia I_DSS = 12,67 [mA].

b) Na podstawie wykresu rodziny charakterystyk wyjściowych stwierdzono, że przy ustalonym napięciu U_GS i wzrastającym napięciu U_DS prąd drenu I_D stabilizuje się.

Dla napięcia U_GS równego -5 [V] i mniejszych, prąd drenu jest równy 0 [mA] w całym zakresie napięcia U_DS .

c) Porównanie otrzymane parametrów czwórnika zastępczego dla tranzystora polowego złączowego z kanałem typu n z danymi katalogowymi, stwierdzono, że są poprawne, ponieważ mieszczą się w przedziałach między wartością minimalną a maksymalną.

Tabela 16

Tranzystor: BF 245 JFET z kanałem typu n
Dane katalogowe
Parametr	min	zmierzone	max
IDSS	2 [mA]	12,67 [mA]	25 [mA]
UGS(OFF)	-0,4 [V]	-5 [V]	-7,5 [V]
gDS	70 [μS]	155 [μS]	500 [μS]
gm	3 [mS]	3,58 [mS]	6,5 [mS]

---