Полевые транзисторы

Тема: Исследование и снятие характеристик полевого транзистора.

Цель работы: Ознакомиться с полевым транзистором, исследовать его свойства, снять входные и выходные характеристики проанализировать их.

Оборудование: 1. Стенд для исследования полевого транзистора

Выпрямитель ВС-24М

Измерительные приборы

Порядок выполнения работы

1. Изучить назначение и принцип работы биполярных транзисторов.

2. Собрать схему эксперимента. Движки резисторов R1 и R2 вывести в нижнее по схеме положение. Подключить источники питания.

 

Рис 1 – Схема исследования полупроводникового диода

 

3. Снять семейство входных характеристик транзистора Iб = f(Uбэ) при Uкэ=const. Для этого установить Uкэ=0 и изменяя напряжение на базе записать значения тока базы Iб. Затем повторить измерения при Uкэ=5В. Результаты измерений занести в таблицу 1.

4. Снять семейство выходных характеристик транзистора Iк = f(Uкэ) при Iб=const. Для этого установить Iб =2mA и изменяя напряжение на коллекторе записать значения тока коллектора Iк. Затем повторить измерения при Iб=10mA. Результаты измерений занести в таблицу 2.

5. По измеренным значениям построить графики семейств входных и выходных характеристик транзистора. Проанализировать их.

Таблица 1.

Uбэ, В
Iб, мА при Uкэ=0
Iб, мА при Uкэ=5В

 

6. Сделать вывод.

Основные теоретические сведения.

Полевые транзисторы

Полевым называют транзистор, управляемый элек­трическим полем, или транзистор с управляемым каналом для тока.

В отличие от биполярных полевые транзисторы имеют высокое входное сопротивление и поэтому требуют очень малых мощностей для управления.

Ток в полевом транзисторе создается носителями заряда только одного знака (электронами или дырками), вследствие чего эти транзисторы часто называют унипо­лярными.

Носители заряда в полевом транзисторе являются основными для активной области и его параметры не за­висят от времени жизни неосновных носителей (как у би­полярных транзисторов). Это и определяет высокие час­тотные свойства и меньшую зависимость от температуры.

Изготавливают полевые транзисторы из кремния. В зависимости от электропроводности исходного материала различают транзисторы с р- и п-каналом.

Каналом считают центральную область транзисто­ра. Электрод, из которого в канал поступают основные носители заряда, называют истоком И, а электрод, через который основные носители уходят из канала, - стоком С. Электрод, служащий для регулирования поперечного сечения канала, называют затвором З.

Полевые транзисторы подразделяются на два ос­новных типа: с затвором в виде p-n-перехода и с изолиро­ванным затвором.

Структурная схема; схема включения и схемное изображение полевого транзистора с затвором в виде р-n-перехода показаны на рис. 90.

Рис. 90. Полевой транзистор с затвором в виде р-п-перехода: а) структурная схема; б) схема включения; в) схемное изображение

Полевой транзистор представляет собой пластину, например, n-типа, на верхней и нижней гранях которой создаются области с проводимостью противоположного типа, например, p-типа. Эти области электрически связа­ны, образуя единый электрод-затвор. Область с n-проводимостью, расположенная между р-областями; образует токовый канал. На торцевые поверхности пластины нано­сят контакты, образующие два других электрода И и С, к которым подключается источник питания U_c и при необ­ходимости сопротивление нагрузки. Между каналом и затвором создаются два p-n-перехода. Ток протекает от истока к стоку по каналу, сечение которого зависит от затвора.

При увеличении отрицательного потенциала на за­творе р-n-переходы запираются и расширяются практи­чески за счет канала, сечение канала, а следовательно, и его проводимость, уменьшаются, ток через канал падает, (рис. 91 а). При некотором U₃ = U_зо, называемом напряже­нием отсечки, области p-n-переходов смыкаются по всей длине канала, сток и исток оказываются изолированными друг от друга, ток /_с равен нулю.

Если при U₃ = const увеличивать U_c, то ток через канал (I_С) возрастет (рис. 91 б). При этом увеличивается падение напряжения на канале, которое способствует уве­личению обратного напряжения на р-n-переходах, вызывая тем самым сужение канала. При некотором U_c = U_нac, на­зываемом напряжением насыщения, канал настолько су­жается, что дальнейшее увеличение U_c не увеличивает /_с.

Полевые транзисторы с изолированным затвором или МДП-транзисторы находят более широкое примене­ние, так как имеют более простую конструкцию и облада­ют лучшими электрическими свойствами.

У МДП-транзисторов (металл - диэлектрик - по­лупроводник) между полупроводниковым каналом и ме­таллическим затвором расположен изолирующий слой ди­электрика.

Рис. 91. Вольт-амперные характеристики полевого транзистора

Поделиться:

Читайте также:

Ландшафтно-геохимический профиль (полевые изыскания и камеральная обработка).
Нивелирование поверхности по квадратам. Полевые и камеральные работы.
Полевые работы при техническом и геометрическом нивелировании.
Техника проектирования. Полевые и камеральные работы.

Воспользуйтесь поиском по сайту: