Лабораторно-практическая работа № 4
по предмету «Основы промышэлектроники»
Тема: «Исследование полевого транзистора»
Цель:
- научиться применять знания, полученные при изучении дисциплины;
- приобрести навыки сборки лабораторных схем для изучения режимов работы полевого транзистора с последующим расчетом, анализом и экспериментальным определением параметров;
- воспитать у студентов целеустремленность при изучении учебного материала в течение всего учебного года.
Оборудование: методические и справочные материалы, индивидуальное задание.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Лабораторно-практическая работа предназначена для усвоения (закрепления) материала теоретических занятий, развития практических умений.
Выполнение практической работы включает этапы: изучение исходных данных; выполнение работы; оформление материалов; защита работы.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Полевой транзистор — полупроводниковый прибор, в котором ток изменяется в результате действия «перпендикулярного» току электрического поля, создаваемого напряжением на затворе.
Протекание в полевом транзисторе рабочего тока обусловлено носителями заряда только одного знака (электронами или дырками), поэтому такие приборы часто включают в более широкий класс униполярных электронных приборов (в отличие от биполярных).
От биполярного транзистора полевой транзистор отличается, во-первых, принципом действия: в биполярном транзисторе управление выходным сигналом производится входным током, а в полевом транзисторе — входным напряжением или электрическим полем. Во-вторых, полевые транзисторы имеют значительно большие входные сопротивления, что связано с обратным смещением p-n-перехода затвора в рассматриваемом типе полевых транзисторов. В-третьих, полевые транзисторы могут обладать низким уровнем шума (особенно на низких частотах), так как в полевых транзисторах не используется явление инжекции неосновных носителей заряда и канал полевого транзистора может быть отделён от поверхности полупроводникового кристалла.
Схемы включения транзистора. Для полевого транзистора, как и для биполярного, существуют 3 схемы включения: схемы с общим затвором, общим истоком и общим стоком. Наиболее часто используют схемы с общим истоком.
Характеристики и параметры полевых транзисторов
К основным характеристикам полевых транзисторов относятся:
- стокозатворная характеристика – это зависимость тока стока IС от напряжения на затворе UЗИ (рис.1, а);
- стоковая характеристика – это зависимость IС от UСИ при постоянном напряжении на затворе (рис.1, б)
Рис.1. Характеристики полевых транзисторов с управляющим p-n переходом: а – стокозатворная (входная); б – стоковая (выходная)
Основные параметры полевых транзисторов:
- напряжение отсечки;
- крутизна стокозатворной характеристики. Она показывает, на сколько миллиампер изменится ток стока при изменении напряжения на затворе на 1В (рис.1, а)
внутреннее (или выходное) сопротивление полевого транзистора (рис.1, б)
Так как на затвор подаётся только запирающее напряжение, то ток затвора будет представлять собой обратный ток закрытого p-n перехода и будет очень мал.
Величина входного сопротивления Rвх будет очень велика и может достигать 1000 МОм.
