Laboratorium Podstaw Fizyki IF PWR	Ćwiczenie nr 4 Tranzystor polowy JFET BF245B
Alicja Chrabąszcz Aleksander Drewnicki grupa 1	Czwartek 15:15 12.04.2012r.	Dr inż. Zbigniew Gumienny	Ocena:

1. Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyk statycznych tranzystora polowego złączowego.

2. Opis ćwiczenia:

1. schemat układu

2. wykaz przyrządów:

• Zasilacz stabilizowany 12V

• Zasilacz stabilizowany 7,5 V

• Tranzystor polowy JFET BF245B w układzie pomiarowym

• Multimetr Metex M-4650CR - jako woltomierz

• Multimetr Metex M-4650CR - jako amperomierz

• Multimetr BM 811 - jako woltomierz

• Komputer PC z programem Pcharak

3. wykorzystane wzory fizyczne:

• charakterystyka wyjściowa:

(1)

gdzie
- konduktancja wyjściowa

• charakterystyka przejściowa:

(2)

(3)

gdzie
- trans konduktancja

• Napięcie, dla którego prąd jest minimalny wynosi 5,2V

3. Wykresy

1. Wykres charakterystyki wyjściowej tranzystora.
   

2. Charakterystyka przejściowa tranzystora.

3. Wykresy charakterystyki wyjściowej wraz z aproksymacjami.

4. Wykres charakterystyki przejściowej wraz z aproksymacjami.

4. Wyliczenia konduktancji i trans konduktancji.
   
   a) konduktancja:

Wyznaczanie

Przykładowe obliczenia dla punktu pracy U_ds = 0,7 V oraz przy stałej wartości U_GS = -1 V. Styczna do odpowiedniego wykresu na charakterystyce wyjściowej w podanym wyżej punkcie pracy opisana będzie równaniem:

, gdzie

a = 4,4946 * 10^-3 [1/Ω]

Na podstawie kąta nachylenia tej stycznej obliczam

= 4,4946 * 10^-3 [1/Ω] ≈ 4,50 * 10^-3 [1/Ω]

UGS [V] UDS [V]	0	-1	-2	-3	-4
0,7	6,55 * 10^-3	4,50 * 10^-3	3,93 * 10^-3	2,47 * 10^-^3	0,51 * 10^-3
1,6	6,55 * 10^-3	4,50 * 10^-3	1,69 * 10^-3	0,58 * 10^-3	0,14 * 10^-3
3,0	1,31 * 10^-3	0,75 * 10^-3	0,32 * 10^-3	0,16 * 10^-3	0,034 * 10^-3
3,5	1,31 * 10^-3	0,75 * 10^-3	0,32 * 10^-3	0,16 * 10^-3	0,034 * 10^-3
5,0	0,23 * 10^-3	0,14 * 10^-3	0,09 * 10^-3	0,06 * 10^-3	0,043 * 10^-3

b) trans konduktancja:

Napięcie odcięcia
odczytuję z odpowiednich wykresów:

dla U_DS = const = 11,5 [V] → U_p = -5,2 [V]

Na podstawie wzoru (2) wyprowadzonego w punkcie 2d. obliczamy

Obliczenia wykonuję dla U_DS = 11,5[V] oraz dla punktu U_GS = -3[V]. Wartość dla tego punktu odczytuję z odpowiedniego wykresu

I_D = 3,53 [mA] = 0,00353[A]

I_DSS = 0,00353 / (1 - (-3 / -5,2)^2) = 0,00532[A]

Wyznaczanie

Przykładowe obliczenia dla puktu pracy U_GS = -3 [V] oraz przy stałej wartości U_DS = 11,5 [V]. Styczna do odpowiedniego wykresu na charakterystyce wyjściowej w podanym wyżej punkcie pracy opisana będzie równaniem (analogicznie jak w poprzednim punkcie):

, gdzie:

a = 2,9069 * 10^-3 [1/Ω]

Na podstawie kąta nachylenia tej stycznej obliczam

= 2,91 * 10^-3 [1/Ω]

UGS [V] UDS [V]	-0,2	-0,4	-2	-3	-4	-4,5
6,5	4,73 * 10^-3	4,73 * 10^-3	3,58 * 10^-3	2,85 * 10^-3	1,85 * 10^-3	1,04*10^-3
11,5	4,36 * 10^-3	4,36 * 10^-3	3,51 * 10^-3	2,91 * 10^-3	2,05 * 10^-3	0,77*10^-3

5. Analiza wyników pomiarów:

Na charakterystyce przejściowej widać, że wpływ napięcia
na kształt wykresu jest równomierny, więc przyrost tego napięcia powoduje zbliżony przyrost prądu drenu.

Na podstawie charakterystyki wyjściowej możemy zobaczyć, że początkowo przy zwiększeniu napięcia
następują znaczne skoki prądu drenu, jednak przy większych wartościach napięcia jego wpływ na natężenia znacząco maleje.

Ponadto łatwo zauważyć, iż kondunktancja przejściowa jest większa od kondunktancji wyjściowej.

---