Politechnika Poznańska Wydział Elektryczny |
Podstawy Elektroniki i Energoelektroniki |
Rok akademicki: 2005 / 2006 |
Kierunek: Elektrotechnika Rok studiów: III Semestr: V |
Ćwiczenie nr 3 Temat: Tranzystor polowy i jego układ pracy |
|
Wykonujący ćwiczenie: 1. Łukasz Najmowicz 2. Sławomir Piasecki 3. Adam Pietrzak |
Data wykonania ćwiczenia: 19.10.2005 |
Ocena: |
Cel ćwiczenia
Charakterystykę przejściową
uzyskaliśmy poprzez zmienianie napięcia sterującego UGS, przy ustalonej wartości napięcia UDS i odczytując prąd drenu ID.
Charakterystykę wyjściową
otrzymaliśmy poprzez pomiar prądu ID, przy ustalonej wartości napięcia UGS zmieniając jednocześnie napięcie UDS w ustalonym wcześniej zakresie.
Tak wygląda charakterystyka przejściowa
.
Poniżej zaś została zamieszczona charakterystyka wyjściowa.
Wyznaczanie charakterystyk tranzystorów JFET i MOSFET w układzie
WS (PT3)
a) przejściowa I D = f (UGS)
Tranzystor JFET:
UDS [V] |
UGS [V] |
I D [mA] |
3 |
-4,97 |
0 |
3 |
-4,47 |
0 |
3 |
-3,44 |
0,002 |
3 |
-3,20 |
0,016 |
3 |
-3,00 |
0,078 |
3 |
-2,87 |
0,157 |
3 |
-2,81 |
0,277 |
3 |
-2,57 |
0,530 |
3 |
-2,24 |
1,188 |
3 |
-1,99 |
1,791 |
3 |
-1,70 |
2,616 |
3 |
-1,44 |
3,440 |
Tranzystor MFET:
UDS [V] |
UGS [V] |
I D [mA] |
2 |
0 |
0,004 |
2 |
0,39 |
0,002 |
2 |
0,96 |
0,003 |
2 |
1,20 |
0,009 |
2 |
1,44 |
0,020 |
2 |
1,75 |
0,170 |
2 |
1,86 |
0,490 |
2 |
1,89 |
0,607 |
2 |
1,92 |
0,852 |
2 |
2,06 |
2,860 |
2 |
2,23 |
8,985 |
2 |
2,33 |
15,818 |
wyjściowe I D = f (UDS)
Tranzystor JFET:
UDS [V] |
UGS [V] |
I D [mA] |
15,0 |
0 |
0,098 |
30,1 |
0 |
0,204 |
53,3 |
0 |
0,356 |
124,3 |
0 |
0,822 |
141,1 |
0 |
0,930 |
164,4 |
0 |
1,076 |
200,9 |
0 |
1,303 |
400 |
0 |
2,477 |
600 |
0 |
3,566 |
792 |
0 |
4,499 |
Tranzystor MFET:
UDS [V] |
UGS [V] |
I D [mA] |
0 |
3 |
0,008 |
15,6 |
3 |
4,670 |
30,4 |
3 |
9,025 |
50,0 |
3 |
14,620 |
65,3 |
3 |
18,860 |
81,8 |
3 |
23,33 |
100,8 |
3 |
28,346 |
120,8 |
3 |
33,365 |
141,1 |
3 |
38,373 |
3. Wyznaczenie na podstawie charakterystyk transkonduktancję małosygnałową gm i kondunktancję gDS
- transkonduktancja dla zakresu nienasycenia,
- transkonduktancja dla zakresu nasycenia,
- konduktancja wyjściowa dla zakresu nienasycenia,
- konduktancja dla zakresu nasycenia.
4. Obliczenie rezystancji wyjściowej układu:
Tranzystor JFET:
Tranzystor MFET:
Rezystancja wyjściowa nie jest stała, gdyż wchodząc w obszar nasycenia tranzystora wzrostowi napięcia towarzyszą coraz mniejsze zmiany prądu - rezystancja rośnie.
5. Sprawdzenie przesunięcia fazowego układów WS i WD dla 3 różnych częstotliwości:
Częstotliwość [Hz] |
ku1 |
ku2 |
Przesunięcie fazowe |
5,6 |
4,2 |
4,8 |
0,6 |
53880 |
4,2 |
5,4 |
1,2 |
545000 |
3,4 |
3,8 |
0,4 |
Wnioski:
Celem doświadczenia przeprowadzanego w laboratorium było wyznaczenie charakterystyki przejściowej i wyjściowej tranzystorów JFET i MOSFET, oraz porównanie tych charakterystyk. Charakterystyki te nie są takie same. Spowodowane jest to faktem, iż tranzystor JFET jest standartowo załączony, zaś MOSFET wyłączony. Wymusza to stosowanie napięcia ujemnego w celu uzyskania poprawnej charakterystyki.
Wykonane charakterystyki przejściowe dla obu tranzystorów są zbliżone do ich charakterystyk wzorcowych, co sugeruje poprawność wykonania doświadczenia. Charakterystyki wyjściowe zwłaszcza dla tranzystora JFET mimo zachowania podobieństwa do charakterystyk wzorcowych różnią się nieco od nich. W charakterystykach tych nie wyszliśmy poza obszar nienasycenia.