Wstęp do elektroniki
Transkrypt
Wstęp do elektroniki
Wstęp do elektroniki Grupa dziekańska: Grupa laboratoryjna: Wydział: WEEIA Kierunek: Automatyka i Robotyka Semestr: rok akademicki: Tytuł ćwiczenia: Parametry statyczne tranzystorów polowych JFET i MOSFET Imię, nazwisko, numer indeksu Imię, nazwisko, numer indeksu Imię, nazwisko, numer indeksu str. 1 1. Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki wyjściowej oraz przejściowej tranzystora polowego IFET. 2. Przebieg ćwiczenia. Pierwsza część ćwiczenia polegała na wyznaczeniu charakterystyki wyjściowej ID(UDS) tranzystora JFET. W tym celu wykonaliśmy serię pomiarów prądu drenu ID oraz napięcia pomiędzy drenem a źródłem UDS dla różnych napięć pomiędzy bramką a źródłem UGS. Zebrane wyniki zostały zamieszczone w tabeli poniżej. UGS=0 V ID UDS [mA] [V] UGS=3 V ID UDS [mA] 0,86 0,1 0,3 1,76 0,2 2,67 0,3 3,44 [V] UGS=1,5 V ID UDS [mA] [V] 0,1 0,5 0,1 0,9 0,5 1 0,2 1,26 1 1,5 0,3 0,4 1,44 1,5 2,25 0,4 4,34 0,5 1,55 2 2,66 0,5 5,1 0,6 1,7 3 3,2 0,6 6,43 0,8 1,8 4 3,6 0,7 7,81 1 1,9 5 4,36 0,9 8,99 1,2 1,95 6 5 1,1 10,05 1,4 2 7 5,5 1,3 11,05 1,6 2,25 10 6,37 1,7 11,95 1,8 6,8 2 12,66 2 7,23 2,5 13,66 2,3 7,57 3 14,37 2,6 7,77 3,5 15,14 3 7,9 4 15,85 3,5 8,14 5 16,3 4 8,3 6 16,61 4,5 8,45 7 16,8 5 8,57 8 17 5,5 8,7 10 17,14 6 17,36 7 17,52 8 17,65 9 17,7 10 Tab.1 Wyniki pomiarów. str. 2 Na podstawie zebranych wyników został sporządzony wykres charakterystyki wyjściowej tranzystora IFET. Charakterystyka wyjściowa tranzystora JFET ID [mA] 20 Zakres nienasycenia (triodowy) 18 Zakres nasycenia (pentodowy) 16 |UGS|=0V 14 |UGS|=3V 12 |UGS|=1,5V 10 8 6 4 2 0 0 1 2 4 Up 3 5 6 7 8 9 UDS 10 [V] Wykres 1. Charakterystyka wyjściowa tranzystora JFET Na wykresie zostały zaznaczone dwa zakresy pracy tranzystora (triodowy i pentodowy) oraz napięcie odcięcia które wynosi UP = 4,5V. Z wykresu możemy również odczytać prąd nasycenia drenu który wynosi około UDSS = 18mA. W drugiej części został przeprowadzony szereg pomiarów prądu drenu ID oraz napięcia pomiędzy bramką a źródłem UGS przy stałej wartości napięcia UDS. UDS=5,5V UGS ID [V] UDS=2,5V UGS ID [mA] [V] UDS=1V UGS ID [mA] [V] UDS=0,5V UGS ID [mA] [V] 0 [mA] 0 17,02 0 14 0 8 4 -0,1 16,23 -0,2 13,5 -0,2 7,6 -0,2 3,9 -0,2 15,7 -0,4 12,21 -0,5 7 -0,4 3,7 -0,3 14,98 -0,6 11,4 -0,7 6,57 -0,6 3,52 -0,4 14,4 -0,8 10,4 -0,9 6,16 -0,8 3,35 -0,5 13,82 -1 9,23 -1,1 5,78 -1 3,15 -0,6 13,3 -1,3 8,24 -1,4 5,1 -1,4 2,75 -0,8 12,11 -1,6 6,95 -1,8 4,24 -2 2,15 -1 11 -2 5,31 -2 3,78 -2,5 1,6 -1,3 9,4 -2,3 3,95 -2,5 2,6 -3 0,85 -1,6 7,85 -2,6 3 -3 1,28 -3,5 0,24 -2 5,9 -3 1,74 -3,5 0,36 -4 0 -2,5 3,82 -3,5 0,5 -4 0 -3 2,16 -4 0 -3,2 1,27 -4 0 Tab.2 Wyniki pomiarów. str. 3 Wykorzystując wyniki z tabeli 2 został sporządzony wykres charakterystyki przejściowej ID(UGS) tranzystora IFET. Charakterystyka przejściowa tranzystora JFET ID [mA] 18 16 14 12 UDS=5,5V UDS=2,5V UDS=1V UDS=0,5V 10 8 6 4 2 UGS [V] -4,5 0 -4 -3,5 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 Wykres 2. Charakterystyka przejściowa tranzystora JFET 3. Wyniki. Napięcie odcięcia Prąd nasycenia drenu Maksymalne napięcie bramka-źródło UP = 4,5V IDSS = 18mA |UGS| = 4V Tab.3 Końcowe wyniki pomiarów. 4. Wnioski. Analizując charakterystykę wyjściową tranzystora JFET możemy wyznaczyć napięcie odcięcia które w naszym tranzystorze wynosi około Up = 4,5V, prąd nasycenia drenu IDSS = 18mA oraz podział na dwa zakresy pracy tranzystora tj. zakres nienasycenia (triodowy) oraz zakres nasycenia (pentodowy). W zakresie triodowym wykres przyjmuje kształt krzywej wykładniczej, zaś w zakresie pentodowym prąd drenu stabilizuje się na pewnym poziomie i w przybliżeniu przyjmuje kształt linii prostej. W drugiej części ćwiczenia wyznaczyliśmy charakterystykę przejściową tranzystora JFET. Z tego wykresu możemy odczytać wartość maksymalnego napięcia pomiędzy bramką a źródłem tranzystor które wynosi |UGS| = 4V. Na podstawie zabranych wyników możemy wyznaczyć optymalne zakresy pracy tranzystora w których tranzystor IFET ma najlepsze właściwości. Tranzystor IFET powinien pracować dla takich wartości prądu drenu oraz napięcia dren-źródło które znajdują się w zakresie pentodowym. str. 4