POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
Podstawy elektroniki
Laboratorium 4
Data wykonania ćwiczenia: 03-01-2013
WEAiI Informatyka

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zbadanie i wyznaczenie charakterystyk tranzystora polowego.

2. Schematy pomiarowe:

3. Tabele pomiarowe z wynikami

Dostarczone w formie załącznika.

4. Charakterystyki statyczne

Dostarczone w formie załącznika.

5. Obliczenia

Obliczenia transkonduktancji (g_m)

P(U_GS[V];I_D[mA])

U_DS=1V

P₁=(2,10;2,83) P₂=(2,80;2,00)

g_m=$\frac{\text{Id}1}{\text{Ugs}} = \frac{(2,83\text{mA} - 2,00\text{mA})}{(2800\text{mV} - 2100\text{mV})} = \frac{0,83\text{mA}}{700\text{mV}} = 0,001186\frac{\text{mA}}{\text{mV}}$≈0,001186 S

U_DS=2V

P₁=(2,10;4,32) P₂=(2,80;2,94)

g_m=$\frac{\text{Id}1}{\text{Ugs}} = \frac{(4,32\text{mA} - 2,94\text{mA})}{(2800\text{mV} - 2100\text{mV})} = \frac{1,38\text{mA}}{700\text{mV}} = 0,001971\frac{\text{mA}}{\text{mV}}$≈0,001971 S

U_DS=3V

P₁=(2,10;4,8) P₂=(2,80;3,15)

g_m=$\frac{\text{Id}1}{\text{Ugs}} = \frac{(4,8\text{mA} - 3,15\text{mA})}{(2800\text{mV} - 2100\text{mV})} = \frac{1,65\text{mA}}{700\text{mV}} = 0,002357\frac{\text{mA}}{\text{mV}}$≈0,002357 S

U_DS=4V

P₁=(2,10;5,02) P₂=(2,80;3,25)

g_m=$\frac{\text{Id}1}{\text{Ugs}} = \frac{(5,02\text{mA} - 3,25\text{mA})}{(2800\text{mV} - 2100\text{mV})} = \frac{1,77\text{mA}}{700\text{mV}} = 0,002529\frac{\text{mA}}{\text{mV}}$≈0,002529 S

Obliczenia rezystancji wyjściowej (r_D)

P(U_DS[V];I_D[mA])

U_GS=0V

P₃=(4,0;11,65) P₄=(6,0;12,20)

r_D=$\frac{\text{Uds}}{\text{Id}2}$=$\frac{6000\text{mV} - 4000\text{mV}}{12,20\text{mA} - 11,65\text{mA}} = \frac{2000\text{mV}}{0,55\text{mA}} \approx 3636,363\Omega$

U_GS=-2V

P₃=(4,0;5,37) P₄=(6,0;5,56)

r_D=$\frac{\text{Uds}}{\text{Id}2}$=$\frac{6000\text{mV} - 4000\text{mV}}{5,56\text{mA} - 5,37\text{mA}} = \frac{2000\text{mV}}{0,19\text{mA}} \approx 10526,316\Omega$

U_GS=-4V

P₃=(4,0;0,92) P₄=(6,0;0,96)

r_D=$\frac{\text{Uds}}{\text{Id}2}$=$\frac{6000\text{mV} - 4000\text{mV}}{0,96\text{mA} - 0,92\text{mA}} = \frac{2000\text{mV}}{0,04\text{mA}} \approx 50000\Omega$

6. Wnioski:

Na laboratoriach przeprowadziliśmy pomiary tranzystora polowego złączowego. Wyniki pomiarów charakterystyk przejściowych wyglądają następująco: Dla napięcia wyjściowego stałego wynoszącego 1V natężenie drenu wynosi od 5,30mA do 0mA. Gdy napięcie wyjściowe wynosi 2V natężenie drenu maleje od 8,75mA do 0mA. Jeśli napięcie wyjściowe będzie wynosić 3V wtedy natężenie drenu maleje od 10,68mA do 0mA.

Dla wyżej wymienionych pomiarów napięcie przejściowe brama-źródło(UGS) wynosi analogicznie 0V; 0,2V; 0,4V; 0,7V; 0,92V; 1V; 1,5V; 1,8V; 2,1V; 2,5V; 2,8V; 3,3V; 3,8V; 4,2V; 4,5V; 5V. Dla napięcia przejściowego równego 0V natężenie drenu zawsze miało największą wartość natomiast przy 5V natężenie drenu zawsze wynosiło 0V.

Oto wyniki pomiarów charakterystyk wyjściowych: Dla napięcia przejściowego wynoszącego 0V natężenie drenu wzrastało od 0,01mA do 12,05mA. Gdy napięcie przejściowe wyniosło -2V natężenie drenu 0,01mA do 5,65mA. Dla napięcia przejściowego wynoszącego -4V natężenie drenu wzrasta od 0,01mA do 1,01mA. Napięcie wyjściowe dren-źródło(UDS) dla wszystkich pomiarów wzrasta od 0V dla najmniejszego natężenia do 10V do największego natężenia.