ЛР4
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра МВЭ
отчет
по лабораторной работе №4
по дисциплине «Твердотельная электроника»
Тема: «Исследование полевого транзистора с изолированным затвором»
-
Студент гр. 9201
Рауан М.С.
Преподаватель
Тупицын А.Д.
Санкт-Петербург
2022
Цель работы: ознакомление с устройством и назначением полевых транзисторов с изолированным затвором, экспериментальное исследование их характеристик и параметров в статическом и динамическом режимах работы.
Исследуемый объект: Полевой транзистор КП301
Рис. 1. Схема полевого транзистора КП301
Технические характеристики:
Ток утечки затвора при объединённых стоке и истоке и Uсз=30 В: 0,3 нА
Входная ёмкость: 3.5 пф
Проходная ёмкость: 0.7 пф
Выходная ёмкость: 3.5 пф
Напряжение отсечки: 2.7-5.4 В
Максимально допустимое напряжение затвор-исток: 30 В
Максимально допустимое напряжение сток-исток: 20 В
Максимально допустимый ток стока: 15 мА
Рассеиваемая мощность: 200 мВт
Схема измерительной установки
Рис. 2.
Обработка результатов
Выходные характеристики Iс= f (Uси) (стоковых) при постоянных напряжениях на затворе и напряжении на подложке, равном нулю.
Uз = -6 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Ic, мА |
0 |
-1 |
-2 |
-3 |
-3,5 |
-4 |
-4,5 |
-5 |
-6,3 |
|||||||||||||||
Ucи, В |
0 |
-0,4 |
-1 |
-1,5 |
-2 |
-2,4 |
-3 |
-4 |
-10 |
|||||||||||||||
Uз = -4 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Ic, мА |
0 |
-1 |
-1,2 |
-1,5 |
-1,7 |
-1,8 |
-2 |
-2,5 |
|
|||||||||||||||
Ucи, В |
0 |
-0,8 |
-1 |
-1,5 |
-2 |
-3 |
-4 |
-10 |
|
|||||||||||||||
Uз = -2В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Ic, мА |
0 |
-0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Ucи, В |
0 |
-10 |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3. Iс= f (Uси)
Таблица 2. Зависимость стокового тока от напряжения на подложке
Ic, мА |
-5,4 |
-2,8 |
-1,8 |
-1,1 |
Uпи, В |
0 |
-5 |
-10 |
-15 |
Рис. 4. Iс= f (Uпи)
Передаточные характеристики Iс= f (Uзи) (сток-затворных) при постоянных напряжениях на стоке и напряжении на подложке, равном нулю.
Таблица 3. Передаточная характеристика
Ic, мА |
-5,6 |
-3,9 |
-2,4 |
-1,2 |
-0,1 |
Uзи, В |
-16 |
-14 |
-12 |
-10 |
-8 |
Рис. 5. Iс= f (Uзи)
Таблица 4. Зависимости стокового тока от потенциала затвора
Uпи=0 В |
Uпи=2 В |
Uпи=4 В |
Uпи=6 В |
|||||
Ic, мА |
-0,82 |
-0,26 |
-0,57 |
-0,04 |
-0,57 |
-0,04 |
-0,84 |
-0,33 |
Uз, В |
12 |
10 |
-12 |
-10 |
-12 |
-10 |
-14 |
-12 |
Uпи=8 В |
Uпи=10 В |
Uпи=12 В |
|
|
||||
Ic, мА |
-0,75 |
-0,17 |
-0,6 |
-0,07 |
-0,48 |
-0,03 |
|
|
Uз, В |
-14 |
-12 |
-14 |
-12 |
-14 |
-12 |
|
|
Рис. 6. Iс= f (Uз)
Таблица 5. Зависимость порогового напряжения от напряжения на подложке
Uпи, В |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
Uпор, В |
-9,2 |
-9,25 |
-9,9 |
-9,74 |
-11,4 |
-11,76 |
-11,8 |
Рис. 7. Uпор= f (Uпи)
Расчет крутизны по затвору
Расчет крутизны по подложке
Расчет внутреннего сопротивления
Вывод
В ходе данной лабораторной работы был исследован полевой транзистор с изолированным затвором. Были построены его выходные (рис. 3) и передаточная характеристики (рис. 5) при напряжении на подложке 0 В, а также рассчитаны дифференциальные выходные сопротивления Ri, для каждой из ветвей выходных характеристик и значения крутизны по затвору и подложке.