МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ЗНЯТТЯ ХАРАКТЕРИСТИК І ВИЗНАЧЕННЯ
ПАРАМЕТРІВ ПОЛЬОВОГО ТРАНЗИСТОРА
Інструкція до лабораторної роботи № 8
з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка”
для студентів базового напряму 6.0914
«Комп’ютеризовані системи, автоматика і управління»
Затверджено
на засіданні кафедри
(Автоматика і телемеханіка(
Протокол №8 від 24 січня 2002 р.
Львів – 2002 Зняття характеристик і визначення параметрів польового транзистора: Інструкція до лабораторної роботи №8 з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка” / Укл.: Вітер О.С., Гаранюк І.П. ( Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2002. ( 9 с.
Укладачі Вітер О.С., канд. техн. наук, доц.
Гаранюк І.П., канд. техн. наук, доц.
Відповідальний за випуск Дудикевич В.Б., д-р техн. наук, проф.
Рецензенти Стрілецький З.М., канд. техн. наук, доц.
Мотало В.П., канд. техн. наук, доц.
Мета роботи – вивчення принципу дії, зняття характеристик і визначення основних параметрів польового транзистора з керованим n-p переходом.
Теоретичні відомості
Польові транзистори (канальні або уніполярні) – це транзистори, в яких керування струмом відбувається шляхом зміни електропровідності каналу з допомогою електричного поля, яке направлене перпендикулярно до напрямку протікання струму. Вперше були винайдені в 1952 р. американським фізиком У. Шоклі. Головною перевагою польових транзисторів є високий вхідний опір, значення якого може навіть перевищувати вхідний опір електронних ламп.
Побудований на основі пластини одного типу провідності на протилежних кінцях якої сформовані два виводи – витік і стік. Область з протилежним типом провідності називається затвором. Простір між витоком і стоком називається каналом. В залежності від технології формування затвору польові транзистори поділяються на дві групи: з керованим n-p переходом та з ізольованим затвором.
Фізичні процеси в польовому транзисторі з керованим n-p переходом проходять наступним чином. При зміні вхідної зворотної напруги, яка подається відносно витоку на затвор, змінюється ширина n-p переходу. Відповідно до цього змінюється площа поперечного перерізу каналу, через який проходить потік основних носіїв заряду, тобто вихідний струм. Якщо збільшувати напругу на затворі, то ширина n-p переходу збільшується, площа поперечного перерізу каналу зменшується, а опір каналу постійному струму зростає, що викликає зменшення струму стоку. Польові транзистори з керованим n-p переходом працюють тільки в режимі збіднення каналу носіями заряду. Напруга, при якій струм стоку близький до нуля, називається напругою відсічки Uвід. При напрузі затвору, яка дорівнює нулю, поперечний переріз каналу найбільший, струм стоку максимальний і визначається омічним опором самого каналу. Для того, щоб забезпечити якомога кращі керуючі властивості, канал польового транзистора виготовляють із напівпровідника з високим питомим електричним опором.
Польові транзистори характеризуються такими основними параметрами:
S ( крутизна, яка характеризує керуючі властивості затвору. Значення крутизни складає декілька міліампер на вольт (мА/В);
rвих ( вихідний опір, це опір між стоком і витком для змінного струму. Значення rвих досягає сотень кілоом;
( максимальний струм стоку при ;
Uвід. ( напруга відсічки, напруга при якій струм стоку дорівнює нулю;
Сз-в ( вхідна ємність, ємність між затвором і витоком. Складає одиниці пФ;
Сз-с ( прохідна ємність, це ємність між затвором і стоком. Переважно вона менша від вхідної ємності;
Св-с ( вихідна ємність, це ємність між витоком і стоком. Переважно має найменше значення;
Із ( струм витікання затвору.
Як правило, випускають кремнієві польові транзистори, в яких струм витікання затвору або зворотний струм n-p переходу дуже малий і його значення переважно складає А. Польові транзистори з керованим n-p переходом можуть бути виготовлені за сплавною або дифузійною технологією. Сплавні польові транзистори...
