Устройство и основные физические процессы полевого транзистора с управляющим p-n переходом, его параметры и характеристики

Расчетная часть

Порядок выполнения работы (для снятия входной ВАХ)

Расчет параметров по характеристикам.

Графическая характеристика транзистора.

Таблица для снятия входных характеристик

4. Таблица для снятия выходных характеристик:

Снять выходную ВАХ транзистора в программе моделированияEleсtronic Work Bench. Для этого включить режим моделирования и изменять напряжение на коллекторе транзистора: клавишей «k» уменьшая, сочетанием «Shift»+«k» - увеличивая его. Величину напряжения снимать с вольтметра Uke, величину тока - с амперметра I.k Показания приборов занести в таблицу. Выключить режим моделирования.

Выполнить измерения при значениях тока базы Ib=20mkA, Ib=28mkA, Ib=36mkA, ток регулировать клавишей «b» уменьшая, сочетанием «Shift»+«b» - увеличивая его.

По полученным данным таблиц построить входную и выходную ВАХ.

По входной ВАХ определить величину параметра h11э=Uбэ/Iб, при Uкэ=5В.

По выходной ВАХ определить величину параметров h 21э, h 22э по формулам: h21э = Iк/Iб, при Uкэ=5В, h22э = Iк/Uкэ, при Iб согласно заданию.

Контрольные вопросы

1. Пояснить устройство и принцип действия биполярного транзистора.

2. Как влияет изменение Uкэ на входную ВАХ транзистора?

3. Какое влияние оказывает изменение Iб на значение Iк?

Глава 5 Полевые транзисторы (ПТ)

Полевой транзистор с управляющим p-n переходом – это транзистор, затвор которого отделен в электрическом отношении от канала p-n переходом, смещенном в обратном направлении.

Канал такого транзистора объемный, представляет собой полупроводниковый кристалл с определенным типом проводимости с выводами от стока и истока. Затвор – тоже полупроводник с противоположным каналу типом проводимости, технологически соединенный с каналом. P-n переход между каналом и затвором получается обратно направленным за счет подключения к нему источника постоянного напряжения. При изменении величины обратного напряжения, подаваемого от источника на p-n переход, изменяется ширина запирающего слоя (d), а следовательно, и сечение канала (S), то есть изменением напряжения на управляющем электроде Е1 изменяют ток стока Iс.

Если Е1 = 0, то Iс имеет максимальное значение, следовательно можно говорить, что такой транзистор может работать только в режиме обеднения.

Различают два типа полевых транзисторов с управляющим p-n переходом:

- с каналом типа-n;

- с каналом тип-p (рис. 26 и 27).

Принцип действия полевого транзистора с управляющим p-n переходом поясняется статическими характеристиками.

Стоковой (выходной) характеристикой называется зависимость тока стока от напряжения сток – исток при постоянном напряжении затвор – исток Iс = f (Uси) при Uзи = const (рис. 28).

Рис. 28 Стоковая (выходная) характеристика полевого транзистора с управляющим p-n переходом

Для режима усиления используется область насыщения при Uси > Uси нас.

Стоко – затворной (управляющей или проходной) характеристикой называется зависимость тока стока от напряжения затвор – исток при постоянном напряжении сток – исток Iс = f (Uзи) при Uси = const (рис. 29).

Напряжение отсечки Uзи отс, при котором Iс приближается к нулю.

Рис. 29 Стоко-затворная (управляющая или проходная) характеристика полевого транзистора с управляющим переходом

В зависимости от того, какой электрод является общим, то есть одновременно используется как входной цепь транзистора, так и выходной цепью транзистор в практике применяются три схемы включения: с общим затвором (ОЗ) с общим истоком (ОИ) и с общим стоком (ОС) (рис. 30, 31 и 32)

Рис. 30 Схема с ОИ

Рис. 31 Схема с ОЗ

Рис. 32 Схема с ОС

Выводы

1. Полевой транзистор с управляющим p-n переходом – это транзистор, затвор которого отделен в электрическом отношении от канала p-n переходом, смещенном в обратном направлении.

2. Полевой транзистор с управляющим p-n переходом работает только в режиме обеднения.

4. Стоковой (выходной) характеристикой называется зависимость тока стока от напряжения сток – исток при постоянном напряжении затвор – исток.

5. Стоко – затворной (управляющей или проходной) характеристикой называется зависимость тока стока от напряжения затвор – исток при постоянном напряжении сток – исток.

Контрольные вопросы

1. Какие тиры полевых транзисторов с управляющим p-n переходом вы знаете?

2. Какая величина (I или U) для полевого транзистора является управляющей?

3. Что представляет собой канал полевого транзистора?

4. Какие характеристики называют статическими и для чего их используют?