MOSFET - Статичен режим
име, фамилия
|
ф.н
|
задачи
|
Точки
(макс 6)
|
Светослав Върбанов
|
111221128
|
2.1, 3.1, 4.1
|
|
|
|
2.2, 3.2, 4.2
|
|
|
|
2.3, 3.3, 4.3
|
|
общи задачи
|
|
1.1,1.2,1.3
|
|
1 Лабораторна работа
Да се снемат семейство изходни характеристики ID = f(UDS) при UGS = const. Изчертайте графиките на снетите характеристики.
UDS, V
|
ID,mA при UGS=3V
|
ID,mA при UGS=5V
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0,53
|
1,72
|
2
|
0,61
|
2,63
|
3
|
0,62
|
3,16
|
4
|
0,67
|
3,32
|
5
|
0,7
|
3,47
|
6
|
0,71
|
3,57
|
7
|
0,73
|
3,65
|
8
|
0,74
|
3,75
|
9
|
0,76
|
3,78
|
10
|
0,78
|
3,84
|
1.2 Предавателни характеристики
Да се снемат семейство предавателни характеристики ID = f(UGS) при UDS = const. Изчертайте графиките на снетите характеристики.
UGS, V
|
ID,mA при UDS=2V
|
ID,mA при UDS=8V
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
2
|
0,11
|
0,14
|
3
|
0,62
|
0,78
|
4
|
1,54
|
1,91
|
5
|
2,56
|
3,44
|
6
|
3,41
|
5,6
|
7
|
4,31
|
7,2
|
8
|
5,4
|
9,32
|
9
|
5,78
|
11,56
|
10
|
6,44
|
13,81
|
1.3 Прагово напрежение и стръмност
От предавателните характеристики да се определи праговото напрежение и стръмността на MOS транзистора.
Стръмността се определя от зависимостта = dID / dUGS ≈ ∆ID / ∆UGS, при UDS = 8V за работна точка Ugs = 6V.
Прагово напрежение [V]
|
|
[mA/V]
|
|
Изчисления за
Въведете формулата и заместете с отчетените стойности.
|
2.1 Волт-амперни характеристики на полеви транзистор а) Изходна характеристика Id = f(Uds), Ug=const
Симулирайте дадената схема за да получите изходна волт-амперна характеристика на полеви транзистор.
Върху резултатите от симулацията, посочете линейната област, областта на насищане и областта на отсечка.
Означете кой цвят за каква стойност на параметъра се отнася.
изходна характеристика
схема: output-2-1.asc
|
схема
|
тук поставете волт-амперната характеристика.
Област на отсечка:
Черно: -14,1966 mA -2,5 - (-0.4) = -2.1V ( режим на отсечка 10 V)
Червено: -62,1273 mA -3,0 - (-1) = -2 V ( режим на отсечка 10 V)
Линейна област:
Черно: от 0 до -400 mV
Червено: от -0 до -1 V
Синьо: от 0 до -1.67 V
Светло Зелено: от 0 до -2.42 V
Лилаво: от 0 до - 3 V
Сиво: от 0 до - 3.87 V
Тъмно Зелено: от 0 до - 4.65 V
Област на насищане:
Черно: от -400 mV до -10V
Червено: от -1 V до -10V
Синьо: от -1.67 V до -10V
Светло Зелено: от -2.42 V до -10V
Лилаво: от - 3 V до -10V
Сиво: от - 3.87 V до -10V
Тъмно Зелено: от - 4.65 V до -10V
|
б) Предавателнa характеристикa Id = f(Ugs), Uds=const
Симулирайте дадената схема за да получите предавателнa характеристикa Id = f(Ugs) на транзистора.
Означете кой цвят за каква стойност на параметъра се отнася.
предавателнa характеристика
схема: trans-2-1.asc
|
схема
|
тук поставете волт-амперната характеристика.
Черно: -55 oC
Червено: 25oC
Синьо: 150oC
|
От резултатите от симулациите (направени в точки а и б), определете:
типът на транзистора (т.е. P или N канал, с вграден или индуциран канал)
праговотo напрежение UTH при ID=−250uA, UDS=−5V, 25oC
Тип на канала (n или p)?
Обяснете защо смятате така.
|
Типа на канала е P защото стрелката на подложката сочи навън.
|
Вграден или индуциран канал?
Обяснете защо смятате така.
|
Индуциран канал е защото на схемата имаме прекъсната линия.
|
Прагово напрежение
UTH при ID=−250uA, UDS=−5V, 25oC
|
2.05902V
|
2.2 Волт-амперни характеристики на полеви транзистор а) Изходна характеристика Id = f(Uds), Ug=const
Симулирайте дадената схема за да получите изходна волт-амперна характеристика на полеви транзистор.
Върху резултатите от симулацията, посочете линейната област, областта на насищане и областта на отсечка.
Означете кой цвят за каква стойност на параметъра се отнася.
изходна характеристика
схема: output-2-2.asc
|
схема
|
тук поставете волт-амперната характеристика.
|
б) Предавателнa характеристикa Id = f(Ugs), Uds=const
Симулирайте дадената схема за да получите предавателнa характеристикa Id = f(Ugs) на транзистора.
Означете кой цвят за каква стойност на параметъра се отнася.
предавателнa характеристика
схема: trans-2-2.asc
|
схема
|
тук поставете волт-амперната характеристика.
|
в) Анализ на резултатите
От резултатите от симулациите (направени в точки а и б), определете:
типът на транзистора (т.е. P или N канал, с вграден или индуциран канал)
праговотo напрежение UTH при ID=250uA, UDS=10V, 25oC
Тип на канала (n или p)?
Обяснете защо смятате така.
|
|
Вграден или индуциран канал?
Обяснете защо смятате така.
|
|
Прагово напрежение
UTH при ID=250uA, UDS=10V, 25oC
|
|
2.3 Волт-амперни характеристики на полеви транзистор
а) Изходна характеристика Id = f(Uds), Ug=const
Симулирайте дадената схема за да получите изходна волт-амперна характеристика на полеви транзистор.
Върху резултатите от симулацията, посочете линейната област, областта на насищане и областта на отсечка.
Означете кой цвят за каква стойност на параметъра се отнася.
изходна характеристика
схема: output-2-3.asc
|
схема
|
тук поставете волт-амперната характеристика.
|
б) Предавателнa характеристикa Id = f(Ugs), Uds=const
Симулирайте дадената схема за да получите предавателнa характеристикa Id = f(Ugs) на транзистора.
Означете кой цвят за каква стойност на параметъра се отнася.
предавателнa характеристика
схема: trans-2-3.asc
|
схема
|
тук поставете волт-амперната характеристика.
|
в) Анализ на резултатите
От резултатите от симулациите (направени в точки а и б), определете:
типът на транзистора (т.е. P или N канал, с вграден или индуциран канал)
праговотo напрежение UTH при ID=200uA, UDS=6V, 25oC
Тип на канала (n или p)?
Обяснете защо смятате така.
|
|
Вграден или индуциран канал?
Обяснете защо смятате така.
|
|
Прагово напрежение
UTH при ID=200uA, UDS=6V, 25oC
|
|
3 Постоянно-токов режим
Определете Uds и Id за транзистора на фигурата.
Транзисторът има специфична стръмност К=0.25 mA/V2 и прагово напрежение UTH = 2V.
UDD = 15V, RD=5kΩ, R1=99kΩ, R2=11kΩ
Id [mA]
|
0
|
Uds [V]
|
10 V
|
режим
|
Отсечка
|
Изчисления
Докажете в какъв режим работи транзисторът. Изчислете търсените величини.
I1 = Udd / (R1 + R2) =>
=> Ugs = (R2 / (R1 + R2))* Udd = (11 / (99 + 11))*15 = (11/110o) * 15V = 0,1 * 15V = 1,5V
Ugs (1,5) < Uth (2) -> Uds = 10V
|
3.2 Постоянно-токов режим на схема с полеви транзистор
Определете Uds и Id за транзистора на фигурата.
Транзисторът има специфична стръмност К=0.25 mA/V2 и прагово напрежение UTH = 2V.
U1 = 4V, U2 = 6V, R2=5kΩ, R1=1MΩ
Изчисления
Докажете в какъв режим работи транзисторът. Изчислете търсените величини.
|
Сподели с приятели: |