Základní druhy tranzistorů řízených elektrickým polem: Technologie výroby: A) 1. : A) 2. : B) 1. :



Podobné dokumenty
Měření na unipolárním tranzistoru

Určení čtyřpólových parametrů tranzistorů z charakteristik a ze změn napětí a proudů

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je v tomto případě nízkofrekvenční nevýkonový tranzistor KC 639. Mezní hodnoty jsou uvedeny v tabulce:

1 VA-charakteristiky tranzistorů JFET a MOSFET. Úloha č. 7

Typ UCE0 (V) IC (A) PCmax (W)

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Základy elektrotechniky

Polovodičové prvky. V současných počítačových systémech jsou logické obvody realizovány polovodičovými prvky.

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_16_Unipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Bipolární tranzistory

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky tranzistory, tyristory, traiky. Pro obor M/01 Informační technologie

FET Field Effect Transistor unipolární tranzistory - aktivní součástky unipolární využívají k činnosti vždy jen jeden druh majoritních nosičů

FEKT VUT v Brně ESO / P5 / J.Boušek 3 FEKT VUT v Brně ESO / P5 / J.Boušek 4

Elektronické praktikum EPR1

Měření vlastností a základních parametrů elektronických prvků

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Tranzistory. tranzistor z agnl. slova transistor, tj. transfer resisitor. Bipolární NPN PNP Unipolární (řízené polem) JFET MOS FET

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřený předmětem jsou v tomto případě polovodičové diody, jejich údaje jsou uvedeny v tabulce:

Otázka č. 3 - BEST Aktivní polovodičové součástky BJT, JFET, MOSFET, MESFET struktury, vlastnosti, aplikace Vypracovala Kristýna

1.3 Bipolární tranzistor

Stabiliz atory napˇet ı v nap ajec ıch zdroj ıch - mˇeˇren ı z akladn ıch parametr u Ondˇrej ˇ Sika

SAMOSTATNÁ PRÁCE Z ELEKTRONIKY UNIPOLÁRNÍ TRANZISTORY

Studium tranzistorového zesilovače

Polovodičové diody. Dělení polovodičových diod podle základního materiálu: Germaniové Křemíkové Galium-arsenid+Au

4.SCHÉMA ZAPOJENÍ +U CC 330Ω A Y

MĚŘENÍ VA CHARAKTERISTIK BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU

Zvyšování kvality výuky technických oborů

A8B32IES Úvod do elektronických systémů

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Laboratorní práce č. 3: Určení voltampérové charakteristiky polovodičové diody

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Elektrický proud střídavý. Název: Téma: Autor:

MĚŘENÍ TRANZISTOROVÉHO ZESILOVAČE

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je v tomto případě zenerova dioda její hodnoty jsou uvedeny v tabulce:

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, polovodiče

- Stabilizátory se Zenerovou diodou - Integrované stabilizátory

Pedagogická fakulta v Ústí nad Labem Fyzikální praktikum k elektronice 2 Číslo úlohy : 1

Měření na bipolárním tranzistoru.

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_15_Bipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů operačních zesilovačů, část 3-7-5

Unipolární tranzistor aplikace

Měření vlastností stejnosměrných tranzistorových zesilovačů

Petr Myška Datum úlohy: Ročník: první Datum protokolu:

VY_32_INOVACE_06_III./2._Vodivost polovodičů

TRANZISTORY TRANZISTORY. Bipolární tranzistory. Ing. M. Bešta

Měření vlastností střídavého zesilovače

Základy elektrotechniky

Název: Tranzistorový zesilovač praktické zapojení, měření zesílení

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření parametrů tyristoru část Teoretický rozbor

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Měření vlastností lineárních stabilizátorů. Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EOS.

Elektřina a magnetizmus polovodiče

VÝKONOVÉ TRANZISTORY MOS

Úloha 1: Zapojení integrovaného obvodu MA 7805 jako zdroje napětí a zdroje proudu

+ U CC R C R B I C U BC I B U CE U BE I E R E I B + R B1 U C I - I B I U RB2 R B2

Laboratorní práce č. 2: Určení voltampérové charakteristiky polovodičové diody

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů tyristoru, část 3-5-4

FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 1 FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 2. Uzemněné hradlo - závislost na změně parametrů

1 U Zapište hodnotu časové konstanty derivačního obvodu. Vyznačte měřítko na časové ose v uvedeném grafu.

II. Nakreslete zapojení a popište funkci a význam součástí následujícího obvodu: Integrátor s OZ

Polovodičové součástky

Praktikum II Elektřina a magnetismus

VLASTNOSTI POLOVODIČOVÝCH SOUČÁSTEK PRO VÝKONOVOU ELEKTRONIKU

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Pokud není uvedeno jinak, uvedený materiál je z vlastních zdrojů autora

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření parametrů operačních zesilovačů část Teoretický rozbor

Nalezněte pracovní bod fotodiody pracující ve fotovoltaickem režimu. Zadáno R = 100 kω, φ = 5mW/cm 2.

ELEKTRICKÝ PROUD V POLOVODIČÍCH

Měření vlastností a základních parametrů elektronických prvků

Bipolární tranzistory. Produkt: Zavádění cizojazyčné terminologie do výuky odborných předmětů a do laboratorních cvičení

Obrázek 1: Schematická značka polovodičové diody. Obrázek 2: Vlevo dioda zapojená v propustném směru, vpravo dioda zapojená v závěrném směru

- + C 2 A B V 1 V 2 - U cc

Obr. 1 Činnost omezovače amplitudy

Zvyšování kvality výuky technických oborů

ZADÁNÍ: ÚVOD: SCHÉMA: POPIS MĚŘENÍ:

Obrázek a/struktura atomů čistého polovodičeb/polovodič typu N

Interakce ve výuce základů elektrotechniky

Bipolární tranzistory

Základní elektronické prvky a jejich modely

Polovodičov. ové prvky. 4.přednáška

Mějme obvod podle obrázku. Jaké napětí bude v bodech 1, 2, 3 (proti zemní svorce)? Jaké mezi uzly 1 a 2? Jaké mezi uzly 2 a 3?

Zesilovače. Ing. M. Bešta

teorie elektronických obvodů Jiří Petržela analýza šumu v elektronických obvodech

Unipolární tranzistory

Klasifikace: bodů výborně bodů velmi dobře bodů dobře 0-49 bodů nevyhověl. Příklad testu je na následující straně.

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je operační zesilovač. Pro měření byla použita souprava s operačním zesilovačem, kde napájení bylo 5V

PŘEDNÁŠKA 1 - OBSAH. Přednáška 1 - Obsah

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ

kde U výst je napětí na jezdci potenciometru, R P2 je odpor jezdce potenciometru, R P celkový odpor potenciometru a U je napětí přivedené

Fotoelektrické snímače

PRAKTIKUM... Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Odevzdal dne: Seznam použité literatury 0 1. Celkem max.

1.Zadání 2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU 3.TEORETICKÝ ROZBOR

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 11: Termická emise elektronů

1. Navrhněte a prakticky realizujte pomocí odporových a kapacitních dekáda derivační obvod se zadanou časovou konstantu: τ 2 = 320µs

ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY

Tel-30 Nabíjení kapacitoru konstantním proudem [V(C1), I(C1)] Start: Transient Tranzientní analýza ukazuje, jaké napětí vytvoří proud 5mA za 4ms na ka

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky diody. Pro obor M/01 Informační technologie

4. Vysvětlete mechanismus fotovodivosti. Jak závisí fotovodivost na dopadajícím světelném záření?

Transkript:

ZADÁNÍ: Změřte výstupní a převodní charakteristiky unipolárního tranzistoru KF 520. Z naměřených charakteristik určete v pracovním bodě strmost S, vnitřní odpor R i a zesilovací činitel µ. Určete katalogové hodnoty parametry měřeného tranzistoru a porovnejte s nimi naměřené. ÚVOD: Tranzistory řízené elektrickým polem (unipolární tranzistory). Rozdíl mezi bipolárním a unipolárním tranzistorem: a) Charakteristickou vlastností bipolárního tranzistoru je, že k řízení svého výstupního výkonu potřebuje určitý vstupní výkon působící mezi jeho vstupními svorkami jako řídící veličina. Charakteristické pro tranzistor řízený elektrickým polem je, že jeho výstupní výkon lze řídit elektrickým nábojem přivedeným na řídící elektrodu (též hradlo). Řídící veličinou je zde elektrické pole, vyvolané tímto nábojem mezi vstupními svorkami a řízení se děje bez přivádění reálného výkonu. Z prvních písmen slov v anglickém názvu tranzistoru řízeného elektrickým polem vzniklo zkratkové slovo FET, které se běžně používá pro označení tranzistorů tohoto druhu. b) Druhý název "unipolární tranzistor" vyplývá ze skutečnosti, že vedení proudu v tranzistoru řízeného elektrickým polem se účastní vždy jen většinové nosiče náboje. Tranzistorů řízených elektrickým polem existuje několik druhů, lišících se vnitřním provedením, podrobnostmi fyzikálních pochodů uvnitř součástky a obvodovými vlastnostmi. Základní druhy tranzistorů řízených elektrickým polem: a) 1. Tranzistor řízený elektrickým polem s indukovaným kanálem 2. Tranzistor řízený elektrickým polem s vodivým kanálem b) 1. Tranzistor řízený elektrickým polem s přechodovým hradlem Technologie výroby: A) 1. : V základní destičce s vodivostí např. typu P jsou difuzí vytvořeny silně dotované oblasti emitoru a kolektoru typu N +. Povrch destičky je pokryt vrstvou izolantu, asi 10-7 m tlustou. Na izolační vrstvě je nanesena kovová řídící elektroda G. A) 2. : Výroba je velmi podobná struktuře tranzistoru s indukovaným kanálem. Liší se pouze tím, že mezi oblastí emitoru a kolektoru je difuzí vytvořena tenká vrstvička s vodivostí typu N. Mezi emitorem a kolektorem existuje tedy vodivá cesta (kanál), nepřerušená přechody PN, v níž jsou přítomny volné elektrony i při napětí řídící elektrody U GE = 0. B) 1. : Kanál je tvořen základní destičkou s vodivostí typu N, opatřenou na obou koncích kontakty emitoru a kolektoru. V kanálu jsou vytvořeny dvě bohatě dotované oblasti typu P +. Jejich vývody bývají spojeny a tvoří spolu řídící elektrodu G. Přechod mezi ní a kanálem musí u tohoto tranzistoru zastávat funkci izolační vrstvy a řídící elektrody - musí být proto přiloženým napětím U GE polarizován v závěrném směru.

SCHÉMA: T P ma D Z 1 EV1 EV 2 Z 2 KATALOGOVÉ HODNOTY: KF520 - Mezní hodnoty, pracovní bod: U = 30V ϑj = 175 C U GE = -70 70V při U = 15V S => 0,3mS I C = 30mA I C = 5mA P max = 300mW U GE = 0V POPIS MĚŘENÍ: Pomocí zdroje Z 1 nastavujeme určité napětí řídící elektrody. Pro toto napětí určíme výstupní charakteristiku tak, že zvyšujeme napětí U (předpětí) a odečítáme proud I C pro nastavené hodnoty. Z výstupních charakteristik odvodíme charakteristiky převodní. V pracovním bodě doporučeném výrobcem vypočteme R i, S, µ podle vztahů: R i = C S C = i Zjištěné hodnoty porovnáme s katalogovými a případné neshody vysvětlíme v závěru. GE µ = S R NAMĚŘENÉ A VYPOČTENÉ VÝSLEDKY: Abychom změřili výstupní charakteristiky unipolárního tranzistoru, museli jsme zdrojem Z 1 udržovat konstantní napětí U GE (ke změně polarity napětí jsme použili přepínač P). Zdrojem Z 2 jsme nastavovali napětí U od 0V až po 25V, přičemž jsme dbali na maximální hodnoty uváděné v katalogu. Z miliampérmetru ma jsme odečítali naměřené hodnoty. Celý postup jsme několikrát opakovali pro různá napětí U GE. Takto jsme dostali tabulku č. 1. Pomocí ní jsme sestrojili graf č. 1. Pro změření přechodní charakteristiky unipolárního tranzistoru byl postup stejný jako u měření výstupní charakteristiky, avšak místo napětí U GE jsme udržovali konstantní napětí U. Naměřené hodnoty jsou v tabulce č. 2 (viz též graf č. 2).

Tabulka č.1 Naměřené hodnoty tranzistoru (výstupní) U GE [V] U [V] 0 0,5 1 2 3 4 6 8 10 15 20 25 6 0 0,37 0,74 1,31 1,79 2,18 2,80 3,17 3,50 4,15 4,50 4,63 4 0 0,35 0,63 1,10 1,47 1,78 2,16 2,45 2,69 3,17 3,38 3,50 2 0 0,30 0,53 0,91 1,18 1,38 1,64 1,83 2,00 2,33 2,47 2,53 I 0 [ma 0 0,25 0,43 0,71 0,88 1,00 1,15 1,28 1,40 1,61 1,68 1,73 ] -2 0 0,19 0,32 0,49 0,59 0,65 0,74 0,81 0,90 1,00 1,04 1,08-4 0 0,13 0,21 0,29 0,32 0,33 0,40 0,44 0,49 0,53 0,56 0,60-6 0 0,07 0,10 0,12 0,13 0,15 0,16 0,19 0,20 0,22 0,24 0,26 Tabulka č.2 Naměřené hodnoty tranzistoru (převodní) U [V] U GE [V] -8-6 -4-2 0 2 4 6 8 15 0,06 0,22 0,54 1,00 1,60 2,33 3,17 4,10 5,14 10 0,05 0,20 0,49 0,88 1,39 2,00 2,68 3,45 4,30 8 0,04 0,20 0,46 0,80 1,27 1,84 2,41 3,13 3,86 I 6 [ma] 0,03 0,17 0,40 0,73 1,14 1,64 2,17 2,75 3,29 4 0,02 0,15 0,35 0,64 0,99 1,38 1,76 2,15 2,52 2 0,02 0,12 0,28 0,49 0,70 0,90 1,10 1,28 1,47 Určení strmosti, vnitřního odporu a zesilovacího činitele v prac. bodě tranzisoru K určení těchto vlastností je zapotřebí zvolit si pracovní bod tranzistoru. V našem případě jsme si ho zvolili: U = 15V a U GE = 4V, kterému odpovídal proud 3,17mA (viz graf č. 1 a 2). K bodu, kde došlo k průniku, jsme udělali tečnu v obou charakteristikách. Pomocí tečny jsme určili,, GE. Pomocí vzorečků jsme určili strmost, vnitřní odpor a zesilovací činitel: 3 2 10 - strmost S = = = 0, 4mS GE 4,5 20,5 - vnitřní odpor Ri = = = 13, 6KΩ 3 1,5 10 - zesilovací činitel µ = S Ri = 0,0004 13666 = 6 ZÁVĚR: Měření charakteristik unipolárních tranzistorů je poměrně snadnou částí. Nechá se poměrně rychle změřit, protože má pouze dva kvadranty (převodní a výstupní). Je to způsobeno tím, že tento unipolární tranzistor nepotřebuje k ovládaní kolektorového proudu proud, ale napětí na nastavení konstantního napětí U GE, nemá žádný vliv změny napětí U. Musíme však dávat velký pozor při měření na statické pole, protože vlivem tohoto pole se může unipolární tranzistor zničit. Proto bývají jeho konektory uzemněny (při nákupu je zabalen např. v ALobalu). Po vypočtení strmosti, vnitřní odporu a zesilovacího činitele, jsme tyto hodnoty porovnali s hodnotami udávané výrobcem. Došli jsme k závěru: Vypočtené hodnoty odpovídali hodnotám udávané výrobcem.

Graf č. 2 - Převodní charakteristika tranzistoru KF520 6 U = K U = 15V U = 10V U = 8V U = 6V U = 4V U = 2V 5 4 3 2 1 [ma] -8-7 -6-5 -4-3 -2-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U GE [V] U GE 0

5 4,5 Graf č. 1 - Výstupní charakteristika tranzistoru KF520 U GE = K U GE = +6V 4 3,5 3 3,17mA U GE = +4V [ma] 2,5 2 1,5 U U GE = +2V U GE = 0V 1 U GE = -2V 0,5 0 U GE = -4V U GE = -6V 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 U [V]