III. Методика измерения и измерительная установка

Поскольку при выполнении лабораторной работы необходимо провести измерения нескольких параметров полевых транзисторов, рас­смотрим методики измерения некоторых из них.

Измерение тока стока полевых транзисторов малой мощности осуществляется методом измерения тока в цепи стока при заданных напряжениях на затворе, стоке и подложке. Эти напряжения подаются от блока режимов установки. Источники питания полевых транзисто­ров представляют собой полупроводниковые стабилизаторы регулиру­емого напряжения. Выходное напряжение стабилизатора регулируется с помощью переключателей и переменных резисторов. Все переключатели и переменные резисторы выведены на переднюю панель блока режимов. Для контроля выходных напряжений предназначен вольтметр. Вольтметр подключается к одному из источников при помощи пере­ключателя, обозначенного на передней панели буквой «Е».

Для контроля тока стока измеряемого транзистора применяет­ся миллиамперметр, обозначенный «I_СТ». Выбор диапазона измерений от 0,3 до 300 мА производится с помощью переключателя «J_СТ», выведенного на передней панели блока режимов.

Измерение порогового напряжения U_ПОР проводится путем измерения напряжения на затворе при заданном значении тока стока. Напряжения на стоке и подложке задаются при этом блоком режимов. Ток стока, величина которого задается на уровне (1 мкА, 10 мкА и 1 мА), протекает через нагрузку R_Н и создает падение напряже­ния, пропорциональное этому току. Напряжение на затворе устанав­ливается автоматически в зависимости от выбранного значения тока стока с помощью схемы слежения (рис.9).

На рис.10 представлена структурная схема измерения тока стока. Напряжения на затвор и сток подаются от блока режимов. Напряжение затвора преобразуется в импульсное и с помощью это­го напряжения производится управление полевым транзистором. Полезный сигнал снимается с нагрузки и подается на делитель напря­жения, который определяет поддиапазон измеряемого тока, далее

через ряд каскадов на индикатор, по которому производится отсчет измеряемого тока.

Крутизна полевого транзистора определяется как отношение переменной составляющей тока стока к переменной составляющей напряжения на затворе, поэтому измерение крутизны осуществляется методом измерения переменной составляющей тока стока в режиме короткого замыкания выхода транзистора по переменному току. Пе­ременный сигнал на затвор транзистора подается от генератора низ­кочастотных сигналов. В цепи стока стоит сопротивление, величина которого должна быть много меньше выходного сопротивления транзистора. Переменное напряжение, снимаемое с этого сопротивления пропорционально крутизне, это напряжение измеряется так, как по­казано на рис.11.

Чувствительность измерительной схемы устанавливается в режиме калибровки, когда сигнал от генератора низкой частоты через калибровочное сопротивление R_К и сопротивление нагрузки в цепи стока R_Н через трансформатор Т_Р подается на вход измерительной схемы. В этом режиме устанавливается чувствительность по максимальному отклонению стрелки индикатора.

При измерении крутизны сигнал на затвор испытуемого транзистора подается от генератора через делитель, определяющий поддиапазоны измеряемой крутизны. С помощью делителя напряжения в каждом поддиапазоне устанавливается такая величина переменного сигнала, чтобы переменный сигнал со стока, подаваемый на вход измерительной схемы, сохранял одинаковую амплитуду при отклонении стрелки на максимальное деление шкалы.