POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
LABORATORIUM PODSTAW Elektroniki
Numer ćwiczenia: 3	Temat ćwiczenia: Badanie tranzystorów polowych.	Zespół:
Data wykonania:	Data oddania do sprawdzenia:	Ocena:

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk tranzystora BF 245: I_D=I_D(U_GS)|_UDS=const; I_D=I_D(U_DS)|_UGS=const oraz na podstawie charakterystyk, sprawdzenie słuszności wzoru:

W oparciu o definicję obliczyć należy wartości g_m oraz r_d w wybranym punkcie pracy za pomocą metody graficznej.

2. Schemat pomiarowy.

Rys. 1. Układ do pomiaru statycznych charakterystyk tranzystora polowego złączowego z kanałem typu n.

2. Tabelaryczne zestawienie wyników pomiarów.

UDS = 5 V			UDS = 2 V			UDS = 10 V			UGS = 0 V			UGS = -1 V			UGS = 0.5 V
UGS	ID		UGS	ID		UGS	ID		UDS	ID		UDS	ID		UDS	ID
V	mA		V	mA		V	mA		V	mA		V	mA		V	mA
-0.003	3.32		-0.003	3.57		-0.003	3.59		0.01	0.03		0.006	0.04		0.01	0.03
-0.054	3.15		-0.081	3.27		-0.05	3.4		0.11	0.38		0.0043	0.07		0.042	0.18
-0.08	3.08		-0.2	2.87		-0.082	3.29		0.21	0.71		0.15	0.22		0.062	0.29
-0.1	3.01		-0.41	2.21		-0.2	2.87		0.34	1.13		0.25	0.32		0.072	0.34
-0.14	2.88		-0.6	1.7		-0.3	2.65		0.5	1.55		0.37	0.41		0.1	0.47
-0.183	2.73		-0.8	1.12		-0.4	2.33		0.7	2.02		0.5	0.5		0.15	0.75
-0.25	2.53		-1	0.74		-0.52	1.9		0.9	2.42		0.7	0.57		0.2	0.96
-0.31	2.39		-1.2	0.41		-0.63	1.58		1	2.6		0.9	0.61		0.25	1.17
-0.383	2.13		-1.43	0.15		-0.78	1.22		1.2	2.84		1	0.63		0.35	1.6
-0.51	1.81		-1.65	0.06		-0.93	0.9		1.5	3.1		1.2	0.65		0.5	2.24
-0.72	1.27		-2	0.03		-1.1	0.59		2	3.33		1.5	0.66		0.7	2.93
-0.9	0.9					-1.4	0.19		2.5	3.43		2	0.68		1	3.75
-1.2	0.4					-1.46	0.14		3.51	3.51		3.5	0.7		1.2	4.17
-1.5	0.09					-1.72	0.05		5	3.56		5	0.71		1.5	4.66
-1.83	0.03					-1.88	0.03		7	3.59		7	0.73		2	5.2
-2	0.03					-2	0.03		10	3.61		10	0.74		2.5	5.44
									15	3.61		15	0.76		3.5	5.62
															5	5.7
															7	5.7
															10	5.7
															15	5.7

3. Sprawdzenie słuszności wzoru na I_D.

I_D prąd drenu [mA]

I_DSS maksymalna wartość prądu drenu [mA]

U_GS napięcie bramka-źródło [V]

U_p napięcie odcięcia [V]

Dla U_DS = 2 V Dla U_DS = 5 V Dla U_DS = 10 V

I_DSS = 3.32 mA I_DSS = 3.57 mA I_DSS = 3.59 mA

U_p = -2 V U_p = -2 V U_p = -2 V

UGS	ID obl.	ID zm.		UGS	ID obl.	ID zm.		UGS	ID obl.	ID zm.
V	mA	mA		V	mA	mA		V	mA	mA
-0.003	3.31	3.32		-0.003	3.56	3.57		-0.003	3.57	3.59
-0.08	3.06	3.08		-0.081	3.28	3.27		-0.082	3.3	3.29
-0.14	2.87	2.73		-0.2	2.89	2.87		-0.2	2.9	2.87
-0.25	2.54	2.53		-0.41	2.25	2.21		-0.4	2.3	2.33
-0.31	2.37	2.39		-0.6	1.74	1.7		-0.52	1.96	1.9
-0.51	1.84	1.81		-0.8	1.28	1.12		-0.78	1.33	1.22
-0.72	1.35	1.27		-1	0.89	0.74		-0.93	1.02	0.9
-0.9	1	0.9		-1.2	0.57	0.41		-1.1	0.72	0.59
-1.2	0.53	0.4		-1.43	0.28	0.15		-1.4	0.32	0.19
-1.5	0.2	0.09		-1.65	0.1	0.06		-1.72	0.07	0.05
-2	0	0.03		-2	0	0.03		-2	0	0.03

4. Obliczanie wartości g_m i r_d w wybranym punkcie pracy przy wykorzystaniu metody graficznej.

a) transkonduktancja

Wyznaczanie transkonduktancji g_m z charakterystyki

dla U_DS = 2 V

dla U_DS = 5 V

dla U_DS = 10 V

b) rezystancja drenu

Wyznaczanie rezystancji drenu z charakterystyki

dla U_GS = 0.5 V

dla U_GS = 0 V

dla U_GS = -1 V

5. Wnioski.

Charakterystyki otrzymane w wyniku pomiarów są zgodne z rzeczywistymi charakterystykami tranzystora unipolarnego FET typu BF 245. Została udowodniona też słuszność wzoru na prąd drenu. Obliczone wartości tego prądu oraz rzeczywiste uzyskane na drodze pomiarów są niemal identyczne. Jedynie w zakresie wyższych napięć ujawnia się pewna odchyłka, która spowodowana jest błędami przyrządów pomiarowych. Według nas największy błąd wnosił miliamperomierz, który w stanie jałowym, tzn. w takim gdy nie płynął przez niego prąd, dawał stale wskazanie 0.03 mA. Wyznaczone parametry g_m i r_d wynoszące odpowiednio g_m = 2.5 ^mA/_V, r_d = 20 k mieszczą się zakresie danych katalogowych (g_m = 0.1~10 ^mA/_V, r_d = 0.1~1 M).

R_D

R_G

+

mA

-

V₂

ZASILACZ

ZT 980-4M

V₁

ZASILACZ

ZT 980-4M

-

+

---