Материал: Методические указания к лабораторным работам 5-8 по курсу «Электроника» для студентов направления Радиоэлектронные системы и комплексы. Краснов Р.П., Володько А.В

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Устройство транзистора с индуцированным (инверсионным) каналом показано на рис. 5.4.

Рис. 5.4. Структура полевого транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом n-типа

От предыдущего транзистора он отличается тем, что у него нет встроенного канала между областями истока и стока. При отсутствии напряжения на затворе ток между истоком и стоком не потечет ни при какой полярности напряжения, так как один из pn-переходов будет обязательно заперт.

Если подать на затвор напряжение положительной полярности относительно истока, то под действием возникающего поперечного электрического поля электроны из областей истока и стока, а также из областей кристалла, будут перемещаться в приповерхностную область по направлению к затвору. Когда напряжение на затворе превысит некоторое пороговое значение, то в приповерхностном слое концентрация электронов повысится настолько, что превысит концентрацию дырок в этой области и здесь произойдет инверсия типа электропроводности, и образуется тонкий канал n-типа, а в цепи стока появится ток. Чем больше положительное

9

напряжение на затворе, тем больше проводимость канала и больше ток стока.

Таким образом, такой транзистор может работать только в режиме обогащения. Вид его проходной и выходных характеристик показан на рис. 5.5.

Рис. 5.5. Статические характеристики МДП-транзистора с индуцированным каналом n-типа

Если кристалл полупроводника имеет электроприводность n-типа, то области истока и стока должны быть p-типа. Такого же типа проводимости будет индуцироваться и канал, если на затвор подавать отрицательное напряжение относительно истока.

Графическое изображение полевых транзисторов с изолированным затвором показано на рис. 5.6.

Рис. 5.6. Условные графические обозначения МДПтранзистора индуцированным каналом n-типа (а) и p-типа (б)

10

В последнее время МДП-транзисторы всё чаще обозначают термином, заимствованным из зарубежной литературы, –

MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).

Лабораторное задание

1.Получить допуск у преподавателя или лаборанта.

2.Включить стенд, установить напряжение источников питания согласно значениям, указанным на рис. 5.7, контролируя результат по вольтметру.

 

 

A2

R2

 

VT1

1K +

 

 

+

R1

 

10B

 

 

5B

1K

 

V2

 

 

 

–

-

V1

 

 

Рис. 5.7. Схема для снятия семейства входных и выходных ВАХ полевого транзистора в схеме с ОИ

3. Собрать схему для снятия семейства ВАХ полевого транзистора в схеме с ОИ аналогично приведенной на рис. 5.7. После разрешения преподавателя или лаборанта подать питание на лабораторный стенд.

4.Установив согласно данным табл. 5.1 фиксированное

напряжение Uси, снять по точкам семейство сквозных ВАХ (две кривые), результаты занести в табл.5.1. Количество точек выбирать исходя из удобства получения ВАХ.

5.Установив согласно данным табл. 5.1 фиксированное

напряжение Uзи, снять по точкам семейство выходных ВАХ (две кривые), результаты занести в табл.5.1. Количество точек выбирать исходя из удобства получения ВАХ.

11

 

 

 

 

 

Таблица 5.1

Сквозная характеристика

Выходная характеристика

UЗИ

IС

Условие изм.

UСИ

IС

Условие изм.

 

 

Uси = 4 В

 

 

Uзи = 2 В

 

 

Uси = 8 В

 

 

Uзи = 4 В

6.Отключить питание лабораторного стенда. По данным табл. 5.1 построить семейство сквозных и выходных ВАХ полевого транзистора. Представить преподавателю полученные результаты.

7.По результатам измерений определить внутреннее сопротивление, крутизну характеристики, коэффициент усиления по напряжению исследуемого транзистора. Результаты расчетов занести в отчет.

Содержание отчета:

1.Название, цель работы, состав используемого оборудования.

2.Измерительная схема.

3.Данные измерений и результаты расчетов.

4.Краткие выводы по результатам работы.

Контрольные вопросы

1.Поясните кратко принципы работы МДП транзистора с индуцированным каналом.

2.Поясните кратко принципы работы МДП транзистора со встроенным каналом.

3.В чем отличие между МДП транзисторами различных

типов?

4.Что такое пороговое напряжение МДП транзистора?

5.Чем отличаются МДП транзисторы от полевых транзисторов с управляющим pn-переходом?

12

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 Исследование каскадов с применением операционных

усилителей

Цели работы:

1.Углубление и расширение теоретических знаний по основам микроэлектроники и работы операционных усилителей.

2.Знакомство с конструкцией и особенностями применения операционных усилителей.

Состав используемого оборудования:

1.Источники питания постоянного напряжения 0...15В.

2.Вольтметры постоянного напряжения.

3.Стенд лабораторный с исследуемым операционным усилителем.

4.Соединительные провода.

Подготовительное (домашнее) задание

1.Записать название, цель работы.

2.Изучить основные статические параметры и применение операционных усилителей.

Краткие теоретические сведения

Операционный усилитель (ОУ) — это малогабаритный многокаскадный усилитель постоянного тока с непосредственными связями между каскадами и большим коэффициентом усиления.

Операционные усилители предназначены как для усиления электрических сигналов, так и для осуществления различных операций над сигналами: сложение, вычитание, логарифмирование и др. Такие усилители имеют дифференциальный высокоомный вход, высокий коэффициент усиления, низкоомный (сравнительно мощный) выход и сконструированы таким образом, что к ним могут быть подключены различные корректирующие цепи и цепи

13

Источник: https://studfile.net/preview/16564552/