AKADEMIA TECHNICZNO-ROLNICZA w BYDGOSZCZY Instytut Telekomunikacji i Elektrotechniki
ZAKŁAD PODSTAW ELEKTRONIKI	Nazwisko i Imię:
Laboratorium elementów i układów elektronicznych	1. Piotr Budakowski
Temat: Tranzystor polowy J-FET	2. Mariusz Kwaśniak Nr grupy J1 Semestr IV
Data wykonania ćw. Data oddania spr. Ocena 27.02.97 20.03.97	Instytut :Podstaw Elektroniki

Cel ćwiczenia:

Wyznaczenie wybranych charakterystyk statycznych i parametrów tranzystora polowego

J-FET oraz zapoznanie się z jego właściwościami jako rezystora sterowanego napięciem.

Wykaz przyrządów:

• woltomierz cyfrowy ^x2;

• miliamperomierz;

1.Pomiary

1.1.Pomiar charakterystyk statycznych.

1.1.1Schemat układu do pomiaru ch-tyk statycznych.

1.1.2.Pomiar ch-tyk wyjściowych I_D=f(U_DS),U_GS-parametr.

UDS	[V]	0	0,5	1	2	3	5	10
ID/UGS=0V	mA	0	3,2	6,2	10,5	13,3	16,0	16,5
ID/UGS=-1V	mA	0	2,55	4,8	8,4	10,5	12,2	12,6
ID/UGS=-2V	mA	0	2,1	3,8	6,5	7,6	8,5	9,0
ID/UGS=-3V	mA	0	1,55	2,9	4,6	5,3	5,75	6,0

1.1.3.Pomiar ch-tyk przejściowych I_D=f(U_GS),U_DS-parametr.

UGS	[V]	-3,5	-3,25	-3	-2	-1	0
ID/UDS=0V	mA	0	0	0	0	0	0
ID/UDS=1V	mA	2,4	2,65	2,9	3,85	4,8	5,9
ID/UDS=2V	mA	3,6	4,5	5,0	6,4	8,3	10,4
ID/UDS=3V		4,05	4,65	5,25	7,8	10,4	13,2
ID/UDS=10V	mA	4,5	4,8	5,9	8,8	12,2	16,0

Pomiar ch-tyk pradowo-napieciowych tranzystora polowego pracującego jako rezystor sterowany napięciem I_D=f(U_DS),U_GS-parametr

UDS	[V]	-0,7	-0,4	-0,2	0	0,2	0,4	0,7
ID/UGS=0V	mA	-4,6	-2,55	-1,2	0	1,2	2,5	4,1
ID/UGS=-1V	mA	-3,825	-2,1	-1	0	1	2	3,4
ID/UGS=-2V	mA	-3,2	-1,75	-0,85	0	0,85	1,65	2,8
ID/UGS=-3V	mA	-2,55	-1,4	-0,65	0	0,65	1,25	2,15

Pomiar charakterystyk statycznych tranzystora polowego pracującego w układzie z polaryzacją wstępną.

Schemat układu

Pomiar ch-tyk wyjściowych I_D=f(U_DS),U_i-parametr.

DS	[V]	0	1	2	3	4	4,5
ID/UGS=0V	mA	0	6,25	12	15,25	17,5	17,5
ID/UGS=-1V	mA	0	5,5	10,8	14,5	17,0	17,75
ID/UGS=-2V	mA	0	5,0	9,6	14,0	16,5	17,5
ID/UGS=-3V	mA	0	4,6	9,0	12,8	16,0	17,5

Opracowanie wyników pomiarów.

Ch-tyka wyjściowa I_D=f(U_DS)

Ch-tyka przejściowa I_D=f(U_GS)

2. Graficzne wyznaczenie g_m i g_ds

2. transkonduktancja: konduktancja wyjściowa:

Ch-tyka wyjściowa J-FET'a w układzie z polaryzacją wstępną I_D=f(U_DS)

Ch-tyka wyjściowa J-FET'a pracującego jako rezystor sterowany napięciem I_D=f(U_DS),U_GS-parametr

Wyznaczenie r_DS=f(U_GS) oraz r=f(U_i)

U_GS-parametr

UGS	ΔUDS	ΔID	rDS
V	V	mA	Ω
0	0,3	1,6	187,5
-1	0,3	1,4	214,29
-2	0,3	1,15	260,87
-3	0,3	0,9	333,33

r = f(U_WE) U_i-parametr

Ui	ΔUDS	ΔID	r
V	V	mA	Ω
0	1	5,75	179,53
1	1	5,3	188,68
2	1	4,6	217,39
3	1	4,4	227,27

5. Wnioski .

W trakcie przeprowadzanego ćwiczenia zdejmowaliśmy charakterystyki tranzystora polowego J-FET . Na charakterystyce wyjściowej zauważamy silną zależność prądu drenu od wartości napięcia UGS , co związane jest z zawężaniem kanału i wchodzeniem tranzystora w stan nasycenia przy znacznie mniejszym ID . Na charakterystyce przejściowej natomiast obserwujemy nieliniowy spadek prądu drenu wraz ze wzrostem ujemnego napięcia polaryzacji bramki UGS . Spadek wartości ID związany jest ze zmniejszeniem przekroju kanału ( wzrostem jego rezystancji ) .

W punkcie 1.1.4 badaliśmy właściwości tranzystora dla małych wartości napięcia UDS przy UGS = const . Po zdjęciu rodziny charakterystyk okazuje się , że są one w zasadzie liniowe . Tranzystor zachowuje się jak liniowa rezystancja sterowana napięciem UGS . Właściwość ta występuje dla dodatnich , jak i ujemnych wartości napięcia UDS , tak długo jak długo to napięcie jest dostatecznie małe , aby zmiana potencjału w kanale mogła być pomijalnie mała. .W tym zakresie pracy tranzystory mogą być stosowane w sterowanych napięciem tłumikach lub jako elementy regulowanych przesuwników fazowych .

W kolejnym punkcie ćwiczenia sprawdzaliśmy wpływ dodatniego sprzężenia zwrotnego na liniową pracę tranzystora . Okazuje się , że po dołączeniu rezystorów do bramki i między dren , a bramkę zakres pracy tranzystora jako rezystora sterowanego napięciem dla niewielkich UDS , zwiększa się kilkakrotnie. Ponadto charakterystyka tranzystora jest bardziej liniowa niż w przypadku braku elementów zewnętrznych . Sprawdziliśmy także zależność rezystancji kanału od napięcia UGS .

Z wykreślonych charakterystyk wynika , że rezystancja kanału rośnie ze wzrostem napięcia UGS , co spowodowane jest zmniejszeniem przekroju kanału na skutek wnikania warstwy zaporowej . Wprowadzone sprzężenie zwrotne ma również wpływ na wartość rezystancji kanału powodując jej wyrażne zmniejszenie .

---