LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH
|
|
- Andrzej Jóźwiak
- 8 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUIA ZIENNE W-10 LABORATORIUM PRZYRZĄÓW PÓŁPRZEWONIKOWYCH Ćwiczenie nr 4 Badanie tranzystorów unipolarnych typu JFET i MOSFET I. Zagadnienia do samodzielnego przygotowania: - budowa i zasada działania tranzystorów unipolarnych złączowych, JFET - charakterystyki statyczne, wyjściowe i przejściowe, tranzystorów JFET - stany powierzchniowe w strukturze MOS: akumulacja, zubożenie, inwersja - budowa i zasada działania tranzystorów MOSFET - charakterystyki statyczne, wyjściowe i przejściowe, tranzystorów MOSFET - parametry małosygnałowe tranzystorów unipolarnych II. Program zajęć - pomiar charakterystyk wyjściowych i przejściowych tranzystorów JFET - pomiar charakterystyk wyjściowych i przejściowych tranzystorów MOSFET - wyznaczenie wybranych statycznych i małosygnałowych dynamicznych parametrów elektrycznych mierzonych tranzystorów III. Literatura A. Świt, J. Pułtorak - Przyrządy półprzewodnikowe W. Marciniak - Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone Wykład Wykonując pomiary PRZESTRZEGAJ przepisów BHP związanych z obsługą urządzeń elektrycznych.
2 IV. WIAOMOŚCI WSTĘPNE 1. Nazewnictwo i systematyka tranzystorów unipolarnych 2 Klasyfikację tranzystorów unipolarnych (nazywanych też polowymi) przedstawiono na Rys.1. TRANZYSTOR POLOWY ( FET) złączowy ( JFET ) z izolowaną bramką IGFET ze złączem p-n ( PNFET ) ze złączem metal półprz. ( MESFET) z izolacją tlenkową ( MOSFET ) cienkowarstwowy ( TFT ) z kanałem zubażanym inaczej: wbudowanym - jak ( epleted ) z kanałem wzbogacanym inaczej: indukowanym - E jak ( Enhanced ) z kanałem typu n nośniki ładunku - elektrony z kanałem typu p nośniki ładunku - dziury Rys. 1. Przykładowa klasyfikacja tranzystorów unipolarnych (polowych) FET - tranzystor polowy (Field Effect Transistor) JFET - tranzystor polowy złączowy (Junction Field Effect Transistor) PNFET - tranzystor polowy ze złączem p-n MESFET - tranzystor polowy ze złączem Schottky ego (MEtal Semiconductor Field Effect Transistor) IGFET - tranzystor polowy z izolowaną bramką (Insulated Gate Field Effect Transistor) MISFET - tranzystor polowy z izolowaną bramką (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor) MOSFET - tranzystor polowy z izolowaną bramką, izolatorem jest dwutlenek krzemu (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) TFT - tranzystor cienkowarstwowy (Thin Film Transistor). 2. Zasada działania tranzystorów polowych. W przeciwieństwie do tranzystorów bipolarnych, których działanie zależy od dwóch rodzajów nośników ładunku (i dziur i elektronów), w tranzystorze unipolarnym (polowym) o przepływie prądu decyduje tylko jeden rodzaj nośników i są to albo dziury albo elektrony Złączowy tranzystor polowy (JFET) Na Rys.2.a przedstawiono model struktury tranzystora polowego złączowego ze złączem p-n o symetrii osiowej, przydatną do wyjaśnienia zasady działania przyrządu,
3 3 a na Rys.2.b symbole elektryczne tranzystorów z kanałem typu n i typu p oraz sposoby ich prawidłowej polaryzacji. Rys.2. Tranzystor polowy złączowy: a) struktura o symetrii osiowej, przydatna do objaśnienia zasady działania; b) symbole elektryczne tranzystorów i sposób ich prawidłowej polaryzacji. Elektrody tranzystorów polowych to: Źródło (Source), oznaczone literą S, jest elektrodą, z której wypływają nośniki ładunku do kanału. ren (rain), oznaczony literą, jest elektrodą, do której wpływają ( ściekają ) z kanału nośniki ładunku. Prąd drenu I, napięcie dren-źródło U S. Bramka (Gate), oznaczona literą G, jest elektrodą sterującą przepływem ładunków w kanale. Prąd bramki I G, napięcie bramka źródło U GS. Z powyższej definicji elektrod tranzystora wynika ogólna reguła: Źródło i dren tranzystora polowego powinny być spolaryzowane napięciem U S w taki sposób, aby umożliwić przepływ nośników większościowych przez kanał w kierunku od źródła do drenu. W tranzystorze z kanałem typu p od źródła do drenu przepływają dziury, a w tranzystorze z kanałem typu n od źródła do drenu przepływają elektrony. Złącze bramka kanał w obydwu typach tranzystorów musi być spolaryzowane w kierunku zaporowym napięciem U GS (U GS =0 to też polaryzacja zaporowa). Na Rys.3 przedstawiono przekroje podłużne struktury z Rys.2.a w warunkach różnej polaryzacji.
4 4 Rys.3 Przekroje osiowe struktury z rys.2a w warunkach różnej polaryzacji. Objaśnienia w tekście. Jednorodny obszar półprzewodnika występujący między drenem i źródłem stanowi kanał, przez który płynie prąd nośników większościowych i którego rezystancję można zmieniać poprzez zmianę jego przekroju. Zmianę przekroju kanału uzyskuje się przez rozszerzanie lub zawężanie warstwy zubożonej złącza p n, powodowane zmianą wartości napięcia U GS, polaryzującego złącze bramka kanał w kierunku zaporowym. Rys.3.a przedstawia sytuację przy braku polaryzacji struktury; U GS =U S =0. Na skutek bardzo dużej różnicy koncentracji domieszek w złączu p + n obszar zubożony wnika głównie do półprzewodnika typu n. Pod wpływem wzrostu napięcia U GS, polaryzującego złącze p + n zaporowo, obszar zubożony rozszerza się tak, jak to pokazano na Rys.3.b, powierzchnia przekroju kanału tym samym zmniejsza się, więc jego rezystancja rośnie. alsze zwiększanie wartości napięcia U GS w kierunku zaporowym spowoduje, że warstwa zubożona całkowicie zamknie kanał, a rezystancja kanału będzie bardzo duża.
5 5 Wartość napięcia U GS, przy którym kanał zostanie zamknięty nazywa się z definicji napięciem odcięcia U p (pinch-off). Można więc stwierdzić, że w tych warunkach tranzystor JFET jest dla napięcia U S bliskiego zeru (U pewnego rodzaju rezystorem sterowanym napięciowo. Rezystancja kanału może zmieniać się od kilkudziesięciu omów przy U S»0 do gigaomów w warunkach zamknięcia. Przedstawiony wyżej przy pomocy Rys.3.a i 3.b opis działania tranzystora nie jest ścisły, gdyż nie uwzględnia wpływu napięcia U S. Na Rys.3.c i 3.d przedstawiono sytuację, gdy napięcie U S >0 doprowadzone jest pomiędzy dren i źródło, przy zachowaniu zerowego potencjału bramki. Jak widać na Rys.3.c, w pobliżu drenu warstwa zubożona jest szersza niż w pobliżu źródła. Jest to spowodowane tym, że złącze p n wzdłuż kanału jest polaryzowane rosnącą wartością napięcia. o ustalonego napięcia U GS dodaje się wewnętrzny spadek napięcia na rezystancji kanału wywołany przepływem prądu I, występujący między danym, bieżącym punktem kanału a źródłem S. alszy wzrost napięcia U S do wartości U p sprawi, że warstwa zubożona rozszerzy się w okolicy drenu aż do zamknięcia kanału, co spowoduje stan nasycenia prądu I. W takiej sytuacji dalszy wzrost napięcia U S nie będzie wywoływał praktycznie dalszego wzrostu prądu drenu I, gdyż warstwa zubożona będzie się rozszerzała w kierunku źródła, a wzrost spadku napięcia w kanale będzie odkładał się na jego zamkniętej części Rys.3.e. Biorąc pod uwagę Rys.3.a i 3.b należy oczekiwać, że analogiczne zjawiska będą zachodziły i dla innych wartości napięć U GS z zakresu 0 Ł U GS Ł U p. Na Rys.4 przedstawiono przekrój dyskretnego tranzystora JFET wykonanego metodą epitaksjalno-dyfuzyjną w podłożu krzemowym typu p. Rys. 4. Uproszczona konstrukcja planarnego tranzystora polowego JFET z kanałem typu n. Uwaga: połączenie elektryczne podłoża typu p struktury z bramką powoduje równoległe dołączenie, do już istniejącej, dodatkowej bramki, którą stanowi złącze podłoże kanał.
6 Tranzystor polowy z izolowaną bramką MOSFET. Konstrukcje tranzystorów MOSFET zgodnie z klasyfikacją, przedstawioną na Rys.1. można podzielić na dwie grupy: ü Typu E (Enhanced) E-MOSFET z kanałem wzbogacanym czyli indukowanym lub normalnie wyłączony dla zerowej polaryzacji bramki kanał nie istnieje i prąd drenu nie płynie. ü Typu (epleted) -MOSFET z kanałem zubażanym lub normalnie załączony posiadają wbudowany kanał przewodzący i dla zerowej polaryzacji bramki prąd drenu może płynąć. Zasadę działania tranzystora MOSFET można wyjaśnić korzystając z Rys.5, na którym przedstawiono uproszczone przekroje struktury tranzystora z indukowanym kanałem typu n w warunkach różnej polaryzacji. Rys.5. Przekroje uproszczonej struktury tranzystora E MOSFET z indukowanym kanałem typu n w warunkach różnej polaryzacji. Objaśnienia w tekście. Rys.5.a obrazuje sytuację, gdy polaryzacja drenu i bramki jest zerowa (U S =0 i U GS =0). W takim przypadku, struktura złożona z dwóch obszarów półprzewodnika typu n + (dren i źródło), rozdzielonych półprzewodnikiem typu p (podłoże), tworzy dwa złącza n + p i p n + połączone ze sobą szeregowo przeciwsobnie. Obszar podłoża, typu p, jest wspólną anodą dla złącz: S podłoże i podłoże. Obszar zubożony obu złącz wnika znacznie bardziej w półprzewodnik o mniejszej koncentracji domieszki, a więc w
7 7 podłoże. W takiej sytuacji brak jest możliwści przepływu nośników pomiędzy drenem i źródłem. Źródło S i podłoże B są zwarte ze sobą i stanowią punkt odniesienia do określania potencjałów drenu i bramki G. Na kolejnym Rys.5.b pokazano sytuację, gdy bramka spolaryzowana jest dostatecznie dużym napięciem U GS >0 tak, aby umożliwić przepływ prądu drenu. odatni ładunek tak spolaryzowanej bramki indukuje pod powierzchnią półprzewodnika ładunek przestrzenny, który składa się z przyciągniętych polem elektrycznym bramki elektronów (tzw. warstwa inwersyjna) i głębiej położonej warstwy ładunku przestrzennego jonów akceptorowych, z której tym samym polem wypchnięte zostały dziury. W takiej sytuacji, dzięki utworzeniu warstwy inwersyjnej typu n, zostaje dokonane połączenie elektryczne właśnie ta warstwa stanowi przewodzący kanał między źródłem (S) a drenem () (powstaje struktura: n + (S) kanał(n) n + ()). Wartość napięcia bramki U GS, przy którym kanał zostanie utworzony nazywa się z definicji napięciem progowym U T (Threshold). Przewodność tego połączenia zależy od koncentracji elektronów w indukowanym kanale, a więc przede wszystkim od napięcia U GS. Jeżeli teraz zostanie podwyższony potencjał drenu, U S >0 (tak jak pokazano na Rys.5.c), to popłynie prąd drenu I tym większy im większe będzie napięcie U S. Zależność prądu drenu I od napięcia drenu U S nie jest jednak liniowa. Jest to spowodowane tym, że spadek napięcia wzdłuż kanału, wywołany płynącym przez niego prądem, zmienia stan polaryzacji bramki wzdłuż jej długości. Im bliżej drenu tym różnica potencjałów między bramką a kanałem jest mniejsza, a kanał płytszy. Ze wzrostem wartości U S całkowita rezystancja kanału rośnie i wzrost wartości prądu drenu nie jest proporcjonalny do wzrostu napięcia. Przy U S =(U GS U T ) kanał w pobliżu drenu przestaje istnieć i prąd drenu ulegnie nasyceniu. Przy dalszym wzroście potencjału na drenie punkt zamknięcia kanału będzie przesuwał się w kierunku źródła. Taka sytuacja przedstawiona jest na Rys.5.d. Wzrost napięcia drenu U S powyżej wartości napięcia bramki będzie powodował więc tylko bardzo nieznaczny wzrost wartości prądu drenu I. 3. Charakterystyki statyczne tranzystorów unipolarnych. Charakterystyki statyczne tranzystorów unipolarnych są przedstawiane zazwyczaj w postaci dwóch rodzin: - charakterystyk wyjściowych I =f(u S ) dla U GS =const. - charakterystyk przejściowych I =f(u GS ), dla U S =const.
8 8 Ogólne cechy tych charakterystyk zostaną przeanalizowane na przykładzie tranzystora polowego złączowego. Podstawowe rodziny charakterystyk tranzystora JFET z kanałem typu n pokazano na Rys.6 i tak: - na Rys.6.a rodzinę charakterystyk wyjściowych: f ( ) I = przy U GS =const, U S - na Rys.6.b rodzinę charakterystyk przejściowych: f ( ) I = przy U S =const. U GS a) b) Rys.6. Rodziny charakterystyk a.) wyjściowych i b.) przejściowych tranzystora JFET z kanałem typu n Należy zauważyć, że charakterystykę przejściową można wyznaczyć z charakterystyki wyjściowej; jak? (praca własna). W złączowym tranzystorze unipolarnym natężenie prądu drenu I dla U S =const. w zakresie nasycenia prądu drenu (patrz: charakterystyka przejściowa) można opisać zależnością: I ć = I SS ç1- č U U GS p ö ř 2 gdzie: I SS wartość prądu w zakresie nasycenia dla U GS =0, U p napięcie odcięcia kanału, czyli napięcie polaryzacji bramki U GS, przy którym obszary ładunku przestrzennego zamykają kanał i wartość I =0. Podstawowe rodziny charakterystyk tranzystorów unipolarnych MOS z kanałem typu n wzbogacanym pokazano na Rys.7, a zubożanym na Rys.8.
9 9 a) b) Rys.7. Charakterystyki: a) wyjściowe i b) przejściowa tranzystora unipolarnego z izolowaną bramką i kanałem wzbogacanym typu n. a) b) Rys.8. Charakterystyki: a) wyjściowe i b) przejściowa tranzystora unipolarnego z izolowaną bramką i kanałem zubażanym typu n Jak widać charakterystyki tranzystorów z izolowaną bramką jakościowo są podobne do charakterystyk JFET-a. Tranzystory unipolarne złączowy i MOSFET ze zubożanym kanałem (normalnie załączony) zazwyczaj używane są w układach wzmacniających. Tranzystory z izolowaną bramką z kanałem wzbogacanym (normalnie wyłączony) stosuje się głównie w układach przełączających oraz wzmacniaczach mocy. Podobnie jak poprzednio dla tranzystora złączowego charakterystykę wyjściową tranzystora MOSFET można podzielić na dwie części: obszar nasycenia i obszar nienasycenia (liniowy). W obszarze nasycenia tranzystor polowy zachowuje się jak bardzo dobry element transkonduktancyjny, tzn. taki, dla którego prąd I jest praktycznie stały dla różnych napięć U S. Natomiast dla małych wartości U S, czyli w obszarze nienasycenia, zachowuje się on jak rezystor, tzn. prąd I jest proporcjonalny do
10 10 napięcia U S. Oczywiście dla obu obszarów prąd drenu I jest funkcją napięcia bramka źródło U GS, a ściślej rzecz biorąc jest funkcją różnicy (U GS U T ), gdzie U T (Threshold próg) jest napięciem progowym, czyli takim, przy którym zostaje zainicjowany kanał. Obszar liniowy, w którym prąd drenu jest proporcjonalny do U S, rozciąga się od U S =0V do U S = U Ssat. Na prawo od U S = U Ssat charakterystyki prądu drenu I biegną prawie poziomo. W obszarze liniowym nachylenie charakterystyki, czyli I /U S, jest proporcjonalne do (U GS U T ). Napięcie dren źródło, dla którego następuje przejście do obszaru nasycenia jest równe U Ssat =(U GS U T ). W efekcie daje to proporcjonalność prądu nasycenia drenu I (sat) do (U GS U T ) 2, czyli kwadratową zależność prądu drenu od napięcia sterującego. Bardziej ogólne równania prądu drenu tranzystora polowego można przedstawić przy pomocy poniższych wzorów: - dla obszaru liniowego: - dla obszaru nasycenia: I = b ë 2 é U ů ę( U - ) - S GS UT U S ú ű ( U U ) 2 I = b GS - 2 gdzie: b jest współczynnikiem materiałowo konstrukcyjnym; U T - napięcie progowe bramka-źródło (U GS ), przy którym zaczyna powstawać kanał, a w rzeczywistości napięcie, przy którym prąd drenu osiąga określoną normatywnie wartość, np.10ma. Jeżeli różnicę (U GS U T ) nazwie się wysterowaniem bramki, to można stwierdzić, że: - w obszarze nienasycenia (liniowym) rezystancja kanału jest odwrotnie proporcjonalna do wysterowania bramki, - granicą obszaru liniowego jest linia, dla której napięcie dren-źródło jest równe wysterowaniu bramki: U S =(U GS - U T ), - prąd nasycenia drenu jest proporcjonalny do kwadratu wysterowania bramki. Należy zauważyć, że zależność prądu drenu od napięcia sterującego U GS jest kwadratowa, tzn. charakterystyka przejściowa jest fragmentem paraboli. Przekroczenie dopuszczalnych napięć U GSmax lub U Smax spowoduje wystąpienie przebicia i uszkodzenie tranzystora. W złączowych tranzystorach unipolarnych przebicie następuje w złączu bramka-kanał. W tranzystorach z izolowaną bramką może wystąpić przebicie warstwy izolacyjnej między bramką i kanałem. Przy dostatecznie dużym T 2
11 11 napięciu zostaje przekroczona wytrzymałość dielektryczna warstwy, co powoduje punktowe jej zniszczenie. Następuje wówczas trwałe uszkodzenie tranzystora. Na Rys.9. przedstawiono uproszczony przekrój struktury tranzystora E MOSFET z kanałem typu p stosowanej w układach scalonych. Widoczne jest zwarcie źródła z podłożem. Rys.9. Przykładowa konstrukcja tranzystora E MOSFET (unipolarnego z izolowaną bramką) z kanałem wzbogacanym (indukowanym) typu p. 4. Parametry i model zastępczy tranzystorów unipolarnych dla małych sygnałów prądu zmiennego Z omówionymi charakterystykami wiążą się parametry dynamiczne tranzystorów unipolarnych. W zakresie małych częstotliwości prądu zmiennego dla małych amplitud sygnału definiuje się konduktancję przejściową g m i konduktancję wyjściową g ds. : g g ds m did = dla U S = const du gs did = dla U GS = const du ds Wartości parametrów g m i g ds zależą od warunków polaryzacji, tzn. od wartości stałego napięcia bramka - źródło U GS i wartości prądu drenu I (punkt pracy). Na podstawie tych parametrów można przedstawić uproszczony schemat zastępczy tranzystora polowego dla zakresu małych częstotliwości, który pokazano na Rys.10.
12 12 Rys.10. Schemat zastępczy tranzystora unipolarnego dla zakresu małych częstotliwości Wzmocnienie napięciowe, tranzystora polowego w układzie ze wspólnym źródłem (przy założeniu R obc < 1/g ds ) dane jest wzorem: Ku = - gm Robc gdzie: R obc zewnętrzna rezystancja obciążenia dołączona do wyjścia V. Program ćwiczenia 1. Pomiar rodziny charakterystyk wyjściowych I =f(u S ), dla co najmniej pięciu napięć U GS, dla tranzystora JFET. 2. Pomiar rodziny charakterystyk wyjściowych I =f(u S ), dla co najmniej pięciu napięć U GS, dla tranzystora MOSFET. 3. Pomiar charakterystyk przejściowych I =f(u GS ) dla tranzystora JFET i dla tranzystora MOSFET dla jednej wartości napięcia U S w zakresie nasycenia prądu I. Uwaga: Jeżeli brak czasu nie pozwoli na dokończenie tego pomiaru należy charakterystyki przejściowe wykreślić na podstawie zmierzonych charakterystyk wyjściowych. 4. Z charakterystyk wyznaczyć następujące parametry tranzystorów: - I SS, U p dla JFETa oraz U T, dla MOSFETa - g m oraz g ds w punkcie pracy, dla zakresu nasyconych charakterystyk wyjściowych - G S =I /U S - konduktancję kanału otwartego (zakres liniowy charakterystyk wyjściowych) dla ustalonego napięcia U GS (prądu I ). 5. okonać porównania obliczonych parametrów dla zmierzonych tranzystorów JFET i MOSFET z ich parametrami katalogowymi.
13 Przebieg ćwiczenia Pomiary charakterystyk prądowo-napięciowych można wykonać przy pomocy programu komputerowego Rejestrator XY lub metodą tzw. techniczną czyli odczytu danych z mierników punkt po punkcie. O sposobie wykonywania pomiarów decyduje prowadzący. Obsługa programu Rejestrator X-Y opisana jest w odatku na stronie Przed przystąpieniem do pomiarów sprawdzić typ (rodzaj kanału) mierzonych tranzystorów, parametry katalogowe i dobrać odpowiednią polaryzację elektrod. W czasie pomiaru należy zwrócić uwagę na to, aby moc wydzielana w tranzystorach, prąd drenu I, napięcie źródło-dren U S nie przekroczyły dopuszczalnych wartości. W tym celu należy ustawić ograniczenia prądowe na zasilaczach zgodnie z danymi podanymi w dodatku B. We wszystkich pomiarach jako zasilacz napięciowy stosować zasilacz podwójny Agilent E3649A lub E3631A, a do pomiarów odpowiednich prądów i napięć stosować mierniki HP34401A. Przed pomiarami sprawdzić, które z nich podłączone są do komputera. Mierniki mierzące prąd ustawić w trybie pomiaru prądu AUTO Pomiar charakterystyk wyjściowych tranzystora JFET Zmontować układ pomiarowy według schematu z Rys. 11. Przed wykonaniem pomiaru ustawić ograniczenie prądowe zasilacza obwodu wejściowego na poziomie 5mA, a zasilacza obwodu wyjściowego z narostem napięcia - 30mA. Wykonać serię pomiarów dla co najmniej pięciu wartości napięcia U GS (tak aby uzyskać zatkanie tranzystora, I»0) dla U S zmieniającego się od 0 do 10V. la pierwszej serii pomiarowej ustawić U GS =0V (odłączyć przewody od zasilacza napięciowego i połączyć ze sobą). Jeżeli pomiary wykonujemy przy pomocy komputera, to odpowiednio (zgodnie z instrukcją obsługi Rejestratora X-Y ) nazywamy mierniki w obwodzie wyjściowym, a prędkość narostu napięcia w zasilaczu z narostem napięcia ustawiamy na 30s. Po wykonaniu pomiaru drukujemy uzyskane charakterystyki wyjściowe (wydruk podpisujemy nazwiskami studentów w grupie). Z uzyskanych charakterystyk wyjściowych wyznaczamy parametry małosygnałowe g m i g ds w punkcie pracy wskazanym przez prowadzącego. Jeżeli natomiast pomiary wykonujemy metodą techniczną, to wyniki zapisujemy w tabelce, a na ich podstawie na papierze milimetrowym wykreślamy uzyskane charakterystyki.
14 Pomiar charakterystyk przejściowych tranzystora JFET Zmontować układ pomiarowy według schematu z Rys.12 (zwrócić uwagę na zmianę położenia mierników obsługiwanych przez komputer w stosunku do układu na Rys.11). Przed wykonaniem pomiaru ustawić ograniczenie prądowe zasilacza z narostem napięcia na poziomie 5mA, a zasilacza obwodu wyjściowego - 30mA. Wykonać serię pomiarów dla jednej wartości napięcia U S (np. 5V) przy U GS zmieniającym się od 0 do ok. 5V. Jeżeli pomiary wykonujemy przy pomocy komputera, to odpowiednio (zgodnie z instrukcją obsługi Rejestratora X-Y ) nazywamy mierniki w obwodzie wyjściowym, a prędkość narostu napięcia w zasilaczu ustawiamy na 30s. Po wykonaniu pomiaru drukujemy uzyskane charakterystyki wyjściowe (wydruk podpisujemy nazwiskami studentów w grupie). Rys. 11. Schemat układu do pomiaru charakterystyk: wyjściowej tranzystora unipolarnego złączowego Rys. 12. Schemat układu do pomiaru charakterystyk: przejściowej tranzystora unipolarnego złączowego
15 Pomiar charakterystyk przejściowych tranzystora MOSFET normalnie wyłączonego z kanałem typu n. Zmontować układ pomiarowy według schematu z Rys.13. Przed wykonaniem pomiaru ustawić ograniczenie prądowe zasilacza z narostem napięcia na poziomie 5mA, a zasilacza napięciowego obwodu wyjściowego - 100mA. Ustawić na zasilaczu napięciowym obwodu wyjściowego wartość napięcia U S =5V lub 10V i wykonać pomiar przy napięciu U GS zmieniającym się od zera do 16V. Jeżeli pomiary wykonujemy przy pomocy komputera, to odpowiednio (zgodnie z instrukcją obsługi Rejestratora X-Y ) nazywamy mierniki w obwodzie wyjściowym, a prędkość narostu napięcia w zasilaczu ustawiamy na 30s. Po wykonaniu pomiaru drukujemy uzyskane charakterystyki wyjściowe (wydruk podpisujemy nazwiskami studentów w grupie). Uwaga: odczytać z wykresu wartość napięcia progowego U T i oszacować jak powinna zmienić się wartość napięcia U GS aby zmienić prąd I od 0 do 100mA Pomiar charakterystyk wyjściowych tranzystora MOSFET normalnie wyłączonego z kanałem typu n. Zmontować układ pomiarowy według schematu z Rys.14. Przed wykonaniem pomiaru ustawić ograniczenie prądowe zasilacza obwodu wejściowego na poziomie 5mA, a zasilacza obwodu wyjściowego z narostem napięcia - 100mA. Wykonać serię pomiarów dla co najmniej pięciu wartości napięcia U GS tak aby wartość prądu nie przekraczała wartości 100mA dla napięcia U S zmieniającego się od 0 do 10V. Uwaga: Wartość napięcia U GS ze względu na parametry tranzystora ( sprawdzić katalogową wartość g m ) musi zmieniać się o bardzo małe wartości la pierwszej serii pomiarowej ustawić U GS =U T. Jeżeli pomiary wykonujemy przy pomocy komputera, to odpowiednio (zgodnie z instrukcją obsługi Rejestratora X-Y ) nazywamy mierniki w obwodzie wyjściowym, a prędkość narostu napięcia w zasilaczu ustawiamy na 30s. Po wykonaniu pomiaru drukujemy uzyskane charakterystyki wyjściowe (wydruk podpisujemy nazwiskami studentów w grupie). Z uzyskanych charakterystyk wyjściowych wyznaczamy parametry małosygnałowe g m i g ds w punkcie pracy wskazanym przez prowadzącego. Jeżeli natomiast pomiary wykonujemy metodą techniczną, to wyniki zapisujemy w tabelce, a na ich podstawie na papierze milimetrowym wykreślamy uzyskane charakterystyki.
16 16 Rys. 13. Schemat układu do pomiaru charakterystyk: przejściowej tranzystora unipolarnego z izolowaną bramką z kanałem typu n. Rys. 14. Schemat układu do pomiaru charakterystyk: wyjściowej tranzystora unipolarnego z izolowaną bramką z kanałem typu n. VI. Sprawozdanie Powinno zawierać: v Rodziny pomierzonych charakterystyk z opisami (jednostki!!!) v Wartości liczbowe (z jednostkami!!!) podstawowych parametrów zmierzonych tranzystorów: I SS, U p, U T wyznaczone na podstawie otrzymanych charakterystyk v Obliczenia i wartości liczbowe (z jednostkami!!!) obliczonych we wskazanym przez prowadzącego punkcie pracy parametrów tranzystora: g m, g ds v Wnioski: porównać wartości parametrów katalogowych mierzonych tranzystorów z wartościami wyznaczonymi po odpowiednich pomiarach.
17 VII. odatki OATEK A WYZNACZANIE PARAMETRÓW MAŁOSYGNAŁOWYCH ELEMENTÓW CZYNNYCH NA PRZYKŁAZIE TRANZYSTORA POLOWEGO. Tranzystory należą do grupy elementów elektronicznych sterowanych sygnałem elektrycznym. To sterowanie jest dość skomplikowanym procesem fizycznym (patrz na przykład początek tej instrukcji), zależnym od wielu czynników. la sygnału o zerowej częstotliwości (w praktyce o odpowiednio małej częstotliwości, f Ł100kHz) to sterowanie opisują charakterystyki statyczne, czyli zależności wiążące ze sobą prądy i napięcia na wejściu i wyjściu tranzystora. Ogólnie te zależności są skomplikowanymi i nieliniowymi, (co to znaczy?) funkcjami. Ale jak wiadomo z matematyki nieliniową funkcję y(x) w ograniczonej okolicy wybranego punktu można przybliżyć za pomocą różniczki, lub dla funkcji wielu zmiennych różniczką zupełną. y ( x + x x + x xn + xn» y x xn + x x x + x x x + + x xn x x x 1 1, 2 2,... ) ( 1... ) = 1 = = 1 2 n y Takie przybliżenie można zastosować do analizy właściwości tranzystora, gdy spolaryzowany odpowiednimi napięciami (punkt pracy) jest sterowany na wejściu sygnałem o małej amplitudzie i o małej częstotliwości, (dlaczego nie o dużej amplitudzie?). Znaczenie fizyczne wzoru podanego powyżej jest następujące: Wielkości x 1...x n opisują stałoprądowy punkt pracy. Wielkości x 1...x n opisują sygnał wejściowy. Pochodne cząstkowe y y... x x 1 n y y to małosygnałowe parametry tranzystora. Z tego wynika metoda wyznaczania małosygnałowych parametrów tranzystorów.: 1. Należy określić funkcje y(x 1...x n ) czyli poznać (zmierzyć, znaleźć w katalogu) charakterystyki statyczne tranzystora. Ponieważ są to funkcje wielu zmiennych zwykle graficznie przedstawiane są tak, że jedna zmienna jest zmienną bieżącą, a pozostałe mają wartość ustaloną. Matematycznie odpowiada to pojęciu funkcji z parametrem. 2. Wybrać punkt pracy tranzystora, czyli określić zbiór wielkości(x 1...x n ) 3. W wybranym punkcie określić przybliżone wartości pochodnych cząstkowych (parametrów) korzystając z przybliżenia: x n
18 y x n 18 y» x n ( x1.. xi.. xn-1) = const Jeśli tak określone parametry mają być użyteczne, wszystkie muszą być określone w okolicy tego samego punktu pracy, (dlaczego?). Ta metoda zostanie wyjaśniona na przykładzie tranzystora polowego. W tym tranzystorze prąd drenu I jest funkcją napięcia dren źródło U S i napięcia bramka - źródło U GS. I = f ( U S, U GS ) Graficznie te zależności przedstawia się w postaci charakterystyk wyjściowych I charakterystyk przejściowych I = f ( U S ) U = const GS I = f ( UGS ) U = const Parametry małosygnałowe, które można z nich określić, to konduktancja wyjściowa g S. i konduktancja wzajemna g m.. I S I 1 g ds =» UGS = const U S U S I I 2 g m =» U S = const UGS UGS Wielkości przyrostów po prawej stronie wzorów można odczytać z charakterystyk wyjściowych i przejściowych tranzystora w sposób pokazany na poniższym przykładzie. (Jakiego rodzaju tranzystor może mieć takie charakterystyki?) Rys.1. Sposób określania przyrostów prądów i napięć, niezbędnych do określenia parametrów małosygnałowych tranzystora na przykładzie charakterystyk BF245 obliczonych przy pomocy symulatora PSPICE.
19 19 OATEK B WYBRANE ANE KATALOGOWE TRANZYSTORÓW BF 245 I IRF520 Typ BF245B IRF520 Technologia Złączowy MOS Rodzaj Kanał typu n zubożany Kanał typu n wzbogacany Parametry graniczne Napięcie dren-źródło U Smax 30V 100V Prąd drenu I max 25mA 9.2A Napięcie bramka-źródło U GSmax -30V ±20V Moc strat P strmax 300mW 60W Parametry charakterystyczne Napięcie odcięcia U P 1,5...4,5V Napięcie progowe U T V Prąd drenu przy U GS =0 I SS 6..15mA 250mA Transkonduktancja g m 5mA/V 5A/V Rezystancja w stanie włączenia r dson 200W 0,27W Maksymalny prąd bramki I Gmax 5nA +/- 100nA Prąd drenu w stanie odcięcia I max 10nA 1mA Pojemność wejściowa C wes 4pF 350pF Pojemność wyjściowa C wys 1,6pF 130pF Pojemność zwrotna C ws 1,1pF 25pF Pole wzmocnienia f S 700MHz Czas włączenia t on 13ns Czas wyłączenia t off 70ns
Ćwiczenie nr 7 Tranzystor polowy MOSFET
Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Opracował zespół: Marek Panek, Waldemar Oleszkiewicz, Iwona Zborowska-Lindert, Bogdan Paszkiewicz, Małgorzata Kramkowska, Beata Ściana, Zdzisław Synowiec, Bogusław
Bardziej szczegółowoWydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Badanie tranzystorów unipolarnych typu JFET i MOSFET
Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej TIA ZIENNE LAORATORIM PRZYRZĄÓW PÓŁPRZEWONIKOWYCH Ćwiczenie nr 8 adanie tranzystorów unipolarnych typu JFET i MOFET I. Zagadnienia
Bardziej szczegółowoPrzyrządy półprzewodnikowe część 5 FET
Przyrządy półprzewodnikowe część 5 FET r inż. Bogusław Boratyński Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechnika Wrocławska 2011 Literatura i źródła rysunków G. Rizzoni, Fundamentals of Electrical
Bardziej szczegółowoIV. TRANZYSTOR POLOWY
1 IV. TRANZYSTOR POLOWY Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyk statycznych tranzystora polowego złączowego. Zagadnienia: zasada działania tranzystora FET 1. Wprowadzenie Nazwa tranzystor pochodzi z
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 4. Parametry statyczne tranzystorów polowych JFET i MOSFET
Ćwiczenie 4 Parametry statyczne tranzystorów polowych JFET i MOSFET Cel ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk statycznych tranzystorów polowych złączowych oraz z izolowaną
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH
LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 Parametry statyczne tranzystorów polowych złączowych Cel ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk tranzystorów polowych złączowych
Bardziej szczegółowoBudowa. Metoda wytwarzania
Budowa Tranzystor JFET (zwany też PNFET) zbudowany jest z płytki z jednego typu półprzewodnika (p lub n), która stanowi tzw. kanał. Na jego końcach znajdują się styki źródła (ang. source - S) i drenu (ang.
Bardziej szczegółowo6. TRANZYSTORY UNIPOLARNE
6. TRANZYSTORY UNIPOLARNE 6.1. WSTĘP Tranzystory unipolarne, inaczej polowe, są przyrządami półprzewodnikowymi, których działanie polega na sterowaniu za pomocą pola elektrycznego wielkością prądu przez
Bardziej szczegółowoTranzystory polowe. Klasyfikacja tranzystorów polowych
Tranzystory polowe Wiadomości podstawowe Tranzystory polowe w skrócie FET (Field Effect Transistor), są równieŝ nazywane unipolarnymi. Działanie tych tranzystorów polega na sterowanym transporcie jednego
Bardziej szczegółowoElementy elektroniczne Wykłady 7: Tranzystory polowe
Elementy elektroniczne Wykłady 7: Tranzystory polowe Podział Tranzystor polowy (FET) Złączowy (JFET) Z izolowaną bramką (GFET) ze złączem m-s (MFET) ze złączem PN (PNFET) Typu MO (MOFET, HEXFET) cienkowarstwowy
Bardziej szczegółowoTranzystory polowe. Podział. Tranzystor PNFET (JFET) Kanał N. Kanał P. Drain. Gate. Gate. Source. Tranzystor polowy (FET) Z izolowaną bramką (IGFET)
Tranzystory polowe Podział Tranzystor polowy (FET) Złączowy (JFET) Z izolowaną bramką (IFET) ze złączem ms (MFET) ze złączem PN (PNFET) Typu MO (MOFET, HEXFET) cienkowarstwowy (TFT) z kanałem zuobożanym
Bardziej szczegółowoPolitechnika Białostocka
Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEKTRONIKA 2 (EZ1C500 055) BADANIE DIOD I TRANZYSTORÓW Białystok 2006
Bardziej szczegółowoPolitechnika Białostocka
Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEKTRONIKA EKS1A300024 BADANIE TRANZYSTORÓW BIAŁYSTOK 2015 1. CEL I ZAKRES
Bardziej szczegółowoPolitechnika Białostocka
Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEKTRONIKA ENS1C300 022 BADANIE TRANZYSTORÓW BIAŁYSTOK 2013 1. CEL I ZAKRES
Bardziej szczegółowoZygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska
Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska 1947 r. pierwszy tranzystor ostrzowy John Bradeen (z lewej), William Shockley (w środku) i Walter Brattain (z prawej) (Bell Labs) Zygmunt Kubiak
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 2 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH
LABORATORIUM LKTRONIKI Ćwiczenie Parametry statyczne tranzystorów bipolarnych el ćwiczenia Podstawowym celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk tranzystorów bipolarnych oraz metod identyfikacji
Bardziej szczegółowoTranzystory polowe FET(JFET), MOSFET
Tranzystory polowe FET(JFET), MOSFET Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Publikacja współfinansowana
Bardziej szczegółowo10. Tranzystory polowe (unipolarne FET)
PRZYPOMNIJ SOBIE! Elektronika: Co to jest półprzewodnik unipolarny (pod rozdz. 4.4). Co dzieje się z nośnikiem prądu w półprzewodniku (podrozdz. 4.4). 10. Tranzystory polowe (unipolarne FET) Tranzystory
Bardziej szczegółowoTRANZYSTORY MOCY. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi tranzystorami i ich charakterystykami.
12 Ć wiczenie 2 TRANZYSTORY MOCY Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi tranzystorami i ich charakterystykami. 1. Wiadomości wstępne Tranzystory są to trójelektrodowe przyrządy
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 1 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH
LABORAORUM ELEKRONK Ćwiczenie 1 Parametry statyczne diod półprzewodnikowych Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk podstawowych typów diod półprzewodnikowych oraz zapoznanie
Bardziej szczegółowoĆwiczenie - 3. Parametry i charakterystyki tranzystorów
Spis treści Ćwiczenie - 3 Parametry i charakterystyki tranzystorów 1 Cel ćwiczenia 1 2 Podstawy teoretyczne 2 2.1 Tranzystor bipolarny................................. 2 2.1.1 Charakterystyki statyczne
Bardziej szczegółowoPolitechnika Białostocka
Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEKTRONIKA 2 Kod: ES1C400 026 BADANIE WYBRANYCH DIOD I TRANZYSTORÓW BIAŁYSTOK
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 9
Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 9 Temat: Charakterystyki i parametry tranzystorów PNFET Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk statycznych oraz parametrów tranzystorów PNFET.
Bardziej szczegółowoZŁĄCZOWY TRANZYSTOR POLOWY
L A B O R A T O R I U M ELEMENTY ELEKTRONICZNE ZŁĄCZOWY TRANZYSTOR POLOWY RE. 2.0 1. CEL ĆWICZENIA - Pomiary charakterystyk prądowo-napięciowych tranzystora. - Wyznaczenie podstawowych parametrów tranzystora
Bardziej szczegółowoWYDZIAŁ FIZYKI, MATEMATYKI I INFORMATYKI POLITECHNIKI KRAKOWSKIEJ
WYDZIAŁ FIZYKI, MATEMATYKI I INFORMATYKI POLITECHNIKI KRAKOWSKIEJ Instytut Fizyki LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI, ELEKTRONIKI I MIERNICTWA ĆWICZENIE 2 Charakterystyki tranzystora polowego POJĘCIA
Bardziej szczegółowoUniwersytet Pedagogiczny
Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie Laboratorium elektroniki Ćwiczenie nr 4 Temat: PRZYRZĄDY PÓŁPRZEWODNIKOWE TRANZYSTOR UNIPOLARNY Rok studiów Grupa Imię i nazwisko Data
Bardziej szczegółowoELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH
Politechnika Warszawska Wydział Elektryczny ELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH Piotr Grzejszczak Mieczysław Nowak P W Instytut Sterowania i Elektroniki Przemysłowej 2015 Wiadomości ogólne Tranzystor
Bardziej szczegółowoTranzystor bipolarny wzmacniacz OE
Tranzystor bipolarny wzmacniacz OE projektowanie poradnikowe u 1 (t) C 1 U B0 I 1 R 1 R 2 I 2 T I B0 R E I E0 I C0 V CC R C C 2 U C0 U E0 C E u 2 (t) Zadania elementów: T tranzystor- sterowane źródło prądu
Bardziej szczegółowoTranzystory polowe FET(JFET), MOSFET
Tranzystory polowe FET(JFET), MOSFET Ryszard J. Barczyński, 2009 2015 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Tranzystor polowy złączowy
Bardziej szczegółowoBADANIE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO
BADANIE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO CEL poznanie charakterystyk tranzystora bipolarnego w układzie WE poznanie wybranych parametrów statycznych tranzystora bipolarnego w układzie WE PRZEBIEG ĆWICZENIA: 1.
Bardziej szczegółowoTranzystory bipolarne. Małosygnałowe parametry tranzystorów.
ĆWICZENIE 3 Tranzystory bipolarne. Małosygnałowe parametry tranzystorów. I. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie małosygnałowych parametrów tranzystorów bipolarnych na podstawie ich charakterystyk
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 10
Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 10 Temat: Charakterystyki i parametry tranzystorów MIS Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk statycznych i parametrów tranzystorów MOS oraz
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH
Wydział lektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politecniki Wrocławskiej STUDA DZNN W0 LAORATORUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZWODNKOWYCH Ćwiczenie nr 3 Carakterystyki statyczne tranzystora bipolarnego. Zagadnienia do
Bardziej szczegółowoPRZEŁĄCZANIE DIOD I TRANZYSTORÓW
L A B O R A T O R I U M ELEMENTY ELEKTRONICZNE PRZEŁĄCZANIE DIOD I TRANZYSTORÓW REV. 1.1 1. CEL ĆWICZENIA - obserwacja pracy diod i tranzystorów podczas przełączania, - pomiary charakterystycznych czasów
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 17 Temat: Własności tranzystora JFET i MOSFET. Cel ćwiczenia
Ćwiczenie 17 Temat: Własności tranzystora JFET i MOSFET. Cel ćwiczenia Poznanie budowy i zasady pracy tranzystora JFET. Pomiar charakterystyk tranzystora JFET. Czytanie schematów elektronicznych. Przestrzeganie
Bardziej szczegółowoLaboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych test kompetencji zagadnienia
Wrocław, 21.03.2017 r. Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych test kompetencji zagadnienia Podczas testu kompetencji studenci powinni wykazać się znajomością zagadnień określonych w kartach kursów
Bardziej szczegółowoBadanie tranzystorów MOSFET
Instytut Fizyki ul Wielkopolska 5 7045 Szczecin Pracownia Elektroniki Badanie tranzystorów MOSFET Zakres materiału obowiązujący do ćwiczenia: budowa i zasada działania tranzystora MOSFET; charakterystyki
Bardziej szczegółowoBadanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych
Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych W ramach ćwiczenia student poznaje praktyczne właściwości elementów półprzewodnikowych stosowanych w elektronice przez badanie charakterystyk diody oraz
Bardziej szczegółowoBadanie elementów składowych monolitycznych układów scalonych II
1 Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE Ćwiczenie nr 14 LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Badanie elementów składowych monolitycznych układów scalonych
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 5 Tranzystor bipolarny
Wydział lektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Opracował zespół: Marek Panek, Waldemar Oleszkiewicz, wona Zborowska-Lindert, ogdan Paszkiewicz, Małgorzata Kramkowska, eata Ściana, Zdzisław Synowiec, ogusław
Bardziej szczegółowo(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1
RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 170013 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 297079 (22) Data zgłoszenia: 17.12.1992 (51) IntCl6: H01L 29/792 (
Bardziej szczegółowoA-7. Tranzystor unipolarny JFET i jego zastosowania
A-7. Tranzystor unipolarny JFET i jego zastosowania 1 Zakres ćwiczenia 1.1 Pomiar charakterystyk statycznych tranzystora JFET. 1.2 Projekt, montaż i badanie układu: 1.2.1 sterowanego dzielnika napięcia,
Bardziej szczegółowoZŁĄCZOWE TRANZYSTORY POLOWE
L A B O R A T O R I U M ELEMENTY ELEKTRONICZNE ZŁĄCZOWE TRANZYSTORY POLOWE RE. 0.4 1. CEL ĆWICZENIA Wyznaczenie podstawowych parametrów tranzystora unipolarnego takich jak: o napięcie progowe, o transkonduktancja,
Bardziej szczegółowoTranzystory. 1. Tranzystory bipolarne 2. Tranzystory unipolarne. unipolarne. bipolarny
POLTEHNKA AŁOSTOKA Tranzystory WYDZAŁ ELEKTYZNY 1. Tranzystory bipolarne 2. Tranzystory unipolarne bipolarny unipolarne Trójkońcówkowy (czterokońcówkowy) półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający
Bardziej szczegółowoPARAMETRY MAŁOSYGNAŁOWE TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH
L B O R T O R I U M ELEMENTY ELEKTRONICZNE PRMETRY MŁOSYGNŁOWE TRNZYSTORÓW BIPOLRNYCH REV. 1.0 1. CEL ĆWICZENI - celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami pomiaru i wyznaczania parametrów małosygnałowych
Bardziej szczegółowoMateriały używane w elektronice
Materiały używane w elektronice Typ Rezystywność [Wm] Izolatory (dielektryki) Over 10 5 półprzewodniki 10-5 10 5 przewodniki poniżej 10-5 nadprzewodniki (poniżej 20K) poniżej 10-15 Model pasm energetycznych
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH
Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STDIA DZIENNE e LABOATOIM PZYZĄDÓW PÓŁPZEWODNIKOWYCH Ćwiczenie nr Pomiar częstotliwości granicznej f T tranzystora bipolarnego Wykonując
Bardziej szczegółowoTranzystory. bipolarne (NPN i PNP), polowe (MOSFET), fototranzystory
Tranzystory bipolarne (NPN i PNP), polowe (MOSFET), fototranzystory Tranzystory -rodzaje Tranzystor to element, który posiada zdolność wzmacniania mocy sygnału elektrycznego. Z uwagi na tą właściwość,
Bardziej szczegółowoIII. TRANZYSTOR BIPOLARNY
1. TRANZYSTOR BPOLARNY el ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyk statycznych tranzystora bipolarnego Zagadnienia: zasada działania tranzystora bipolarnego. 1. Wprowadzenie Nazwa tranzystor pochodzi z języka
Bardziej szczegółowoSERIA IV. 1. Tranzystor unipolarny: budowa, symbole, zastosowanie, parametry.
SERIA IV ĆWICZENIE _ Temat ćwiczenia: Badanie tranzystorów unipolarnych. Wiadomości do powtórzenia:. Tranzystor unipolarny: budowa, symbole, zastosowanie, parametry.. Charakterystyki statyczne tranzystora
Bardziej szczegółowoCzęść 3. Przegląd przyrządów półprzewodnikowych mocy. Łukasz Starzak, Przyrządy i układy mocy, studia niestacjonarne, lato 2018/19 51
Część 3 Przegląd przyrządów półprzewodnikowych mocy Łukasz Starzak, Przyrządy i układy mocy, studia niestacjonarne, lato 2018/19 51 Budowa przyrządów półprzewodnikowych Struktura składa się z warstw Warstwa
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 7 PARAMETRY MAŁOSYGNAŁOWE TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH
Ćwiczenie 7 PRMETRY MŁOSYGNŁO TRNZYSTORÓW BIPOLRNYCH Wstęp Celem ćwiczenia jest wyznaczenie niektórych parametrów małosygnałowych hybrydowego i modelu hybryd tranzystora bipolarnego. modelu Konspekt przygotowanie
Bardziej szczegółowoTEORIA TRANZYSTORÓW MOS. Charakterystyki statyczne
TEORIA TRANZYSTORÓW MOS Charakterystyki statyczne n Aktywne podłoże, a napięcia polaryzacji złącz tranzystora wzbogacanego nmos Obszar odcięcia > t, = 0 < t Obszar liniowy (omowy) Kanał indukowany napięciem
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH
Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE e LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Ćwiczenie nr 3 Pomiary wzmacniacza operacyjnego Wykonując pomiary PRZESTRZEGAJ
Bardziej szczegółowoTranzystory polowe JFET, MOSFET
Tranzystory polowe JFET, MOSFET Zbigniew Usarek, 2018 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Tranzystor polowy złączowy JFET Zasada
Bardziej szczegółowoTranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera.
ĆWICZENIE 5 Tranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera. I. Cel ćwiczenia Badanie właściwości dynamicznych wzmacniaczy tranzystorowych pracujących w układzie
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI
1 ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI 15.1. CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych właściwości wzmacniaczy mocy małej częstotliwości oraz przyswojenie umiejętności
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5
nstrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5 Temat: Charakterystyki i parametry tranzystorów unipolarnych Cel ćwiczenia: Poznanie charakterystyk i parametrów statycznych tranzystorów unipolarnych.. Wymagany
Bardziej szczegółowoKatedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych. Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 2 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie statycznych charakterystyk tranzystorów bipolarnych oraz metod identyfikacji parametrów odpowiadających im modeli małosygnałowych, poznanie metod
Bardziej szczegółowoĆwiczenie A7 : Tranzystor unipolarny JFET i jego zastosowania
Ćwiczenie A7 : Tranzystor unipolarny JFET i jego zastosowania Jacek Grela, Radosław Strzałka 3 maja 9 1 Wstęp 1.1 Wzory Poniżej zamieszczamy podstawowe wzory i definicje, których używaliśmy w obliczeniach.
Bardziej szczegółowoInstrukcja nr 5. Wzmacniacz różnicowy Stabilizator napięcia Tranzystor MOSFET
Instrukcja nr 5 Wzmacniacz różnicowy Stabilizator napięcia Tranzystor MOSFET AGH Zespół Mikroelektroniki Układy Elektroniczne J. Ostrowski, P. Dorosz Lab 5.1 Wzmacniacz różnicowy Wzmacniacz różnicowy jest
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 10 Temat: Własności tranzystora. Podstawowe własności tranzystora Cel ćwiczenia
Ćwiczenie 10 Temat: Własności tranzystora. Podstawowe własności tranzystora Cel ćwiczenia Poznanie podstawowych własności tranzystora. Wyznaczenie prądów tranzystorów typu n-p-n i p-n-p. Czytanie schematów
Bardziej szczegółowoTranzystory polowe MIS
Kraków, 20.06.2009 r. Tranzystory polowe MIS Tomasz Noga Fizyka Ciała Stałego Rok IV Streszczenie Tranzystory MIS (ang. Metal-Insulator-Semiconductor) należą do rodziny tranzystorów polowych z izolowaną
Bardziej szczegółowoSystemy i architektura komputerów
Bogdan Olech Mirosław Łazoryszczak Dorota Majorkowska-Mech Systemy i architektura komputerów Laboratorium nr 4 Temat: Badanie tranzystorów Spis treści Cel ćwiczenia... 3 Wymagania... 3 Przebieg ćwiczenia...
Bardziej szczegółowoWłaściwości tranzystora MOSFET jako przyrządu (klucza) mocy
Właściwości tranzystora MOSFET jako przyrządu (klucza) mocy Zalety sterowanie polowe niska moc sterowania wyłącznie nośniki większościowe krótki czas przełączania wysoka maksymalna częstotliwość pracy
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 5. Zastosowanie tranzystorów bipolarnych cd. Wzmacniacze MOSFET
Ćwiczenie 5 Zastosowanie tranzystorów bipolarnych cd. Wzmacniacze MOSFET Układ Super Alfa czyli tranzystory w układzie Darlingtona Zbuduj układ jak na rysunku i zaobserwuj dla jakiego położenia potencjometru
Bardziej szczegółowoWiadomości podstawowe
Wiadomości podstawowe Tranzystory są urządzeniami półprzewodnikowymi umożliwiającymi sterowanie przepływem dużego prądu, za pomocą prądu znacznie mniejszego. Wykorzystuje się je do wzmacniania małych sygnałów
Bardziej szczegółowoTemat i cel wykładu. Tranzystory
POLTECHNKA BAŁOSTOCKA Temat i cel wykładu WYDZAŁ ELEKTRYCZNY Tranzystory Celem wykładu jest przedstawienie: konstrukcji i działania tranzystora bipolarnego, punktu i zakresów pracy tranzystora, konfiguracji
Bardziej szczegółowoSYMBOLE GRAFICZNE. Tyrystory. Struktura Charakterystyka Opis
SYMBOLE GRAFICZNE y Nazwa triasowy blokujący wstecznie SCR asymetryczny ASCR Symbol graficzny Struktura Charakterystyka Opis triasowy blokujący wstecznie SCR ma strukturę czterowarstwową pnpn lub npnp.
Bardziej szczegółowoPrzyrządy półprzewodnikowe część 4
Przyrządy półprzewodnikowe część 4 Prof. Zbigniew Lisik Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych pokój: 110 e-mail: zbigniew.lisik@p.lodz.pl wykład 30 godz. laboratorium 30 godz WEEIiA
Bardziej szczegółowoVgs. Vds Vds Vds. Vgs
Ćwiczenie 18 Temat: Wzmacniacz JFET i MOSFET w układzie ze wspólnym źródłem. Cel ćwiczenia: Wzmacniacz JFET w układzie ze wspólnym źródłem. Zapoznanie się z konfiguracją polaryzowania tranzystora JFET.
Bardziej szczegółowoTRANZYSTOR UNIPOLARNY MOS
L A B O R A T O R I U M ELEMENTY ELEKTRONICZNE TRANZYSTOR UNIPOLARNY MOS RE. 1.0 1. CEL ĆWICZENIA - zapoznanie się z działaniem tranzystora unipolarnego MOS, - wykreślenie charakterystyk napięciowo-prądowych
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 3 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH
LABORATORIUM ELEKTRONIKI Ćwiczenie 3 Wybór i stabilizacja punktu pracy tranzystorów bipolarnego el ćwiczenia elem ćwiczenia jest poznanie wpływu ustawienia punktu pracy tranzystora na pracę wzmacniacza
Bardziej szczegółowoElementy półprzewodnikowe. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.
Elementy półprzewodnikowe Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Elementy elektroniczne i ich zastosowanie. Elementy stosowane w elektronice w większości
Bardziej szczegółowoElementy elektroniczne Wykłady 5,6: Tranzystory bipolarne
lementy elektroniczne Wykłady 5,6: Tranzystory bipolarne Wprowadzenie Złacze PN spolaryzowane zaporowo: P N U - + S S U SAT =0.1...0.2V U S q D p L p p n D n n L n p gdzie: D p,n współczynniki dyfuzji
Bardziej szczegółowo5. Tranzystor bipolarny
5. Tranzystor bipolarny Tranzystor jest to trójkońcówkowy element półprzewodnikowy zdolny do wzmacniania sygnałów prądu stałego i zmiennego. Każdy tranzystor jest zatem wzmacniaczem. Definicja wzmacniacza:
Bardziej szczegółowoĆw. III. Dioda Zenera
Cel ćwiczenia Ćw. III. Dioda Zenera Zapoznanie się z zasadą działania diody Zenera. Pomiary charakterystyk statycznych diod Zenera. Wyznaczenie charakterystycznych parametrów elektrycznych diod Zenera,
Bardziej szczegółowoPomiar parametrów tranzystorów
Instytut Fizyki ul Wielkopolska 5 70-45 Szczecin Pracownia Elektroniki Pomiar parametrów tranzystorów (Oprac dr Radosław Gąsowski) Zakres materiału obowiązujący do ćwiczenia: zasada działania tranzystora
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5
Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5 Temat: Charakterystyki statyczne tranzystorów bipolarnych Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk prądowonapięciowych i wybranych parametrów
Bardziej szczegółowoWprowadzenie do techniki Cyfrowej i Mikroelektroniki
Wprowadzenie do techniki Cyfrowej i Mikroelektroniki Małgorzata Napieralska Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych tel. 26-55 mnapier@dmcs.p.lodz.pl Literatura W. Marciniak Przyrządy półprzewodnikowe
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 4
Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 4 Temat: Badanie własności przełączających diod półprzewodnikowych Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest poznanie własności przełączających złącza p - n oraz wybranych
Bardziej szczegółowoElementy przełącznikowe
Elementy przełącznikowe Dwie główne grupy: - niesterowane (diody p-n lub Schottky ego), - sterowane (tranzystory lub tyrystory) Idealnie: stan ON zwarcie, stan OFF rozwarcie, przełączanie bez opóźnienia
Bardziej szczegółowoPomiar charakterystyk statycznych tranzystora JFET oraz badanie własności sterowanego dzielnika napięcia.
WFiIS LABORATORIUM Z ELEKTRONIKI Imię i nazwisko: 1. 2. TEMAT: ROK GRUPA ZESPÓŁ NR ĆWICZENIA Data wykonania: Data oddania: Zwrot do poprawy: Data oddania: Data zliczenia: OCENA CEL ĆWICZENIA Pomiar charakterystyk
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 4 Charakterystyki I= f(u) złącza p-n.
Wydział Elektroniki Mikrosystemów i otoniki Politechniki Wrocławskiej TUDA DZENNE LABORATORUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNKOWYCH Ćwiczenie nr 4 Charakterystyki = f(u) złącza p-n.. Zagadnienia do samodzielnego
Bardziej szczegółowoDioda półprzewodnikowa
COACH 10 Dioda półprzewodnikowa Program: Coach 6 Projekt: na MN060c CMA Coach Projects\PTSN Coach 6\ Elektronika\dioda_2.cma Przykład wyników: dioda2_2.cmr Cel ćwiczenia - Pokazanie działania diody - Wyznaczenie
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 34. Badanie elementów optoelektronicznych
Ćwiczenie nr 34 Badanie elementów optoelektronicznych 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z elementami optoelektronicznymi oraz ich podstawowymi parametrami, a także doświadczalne sprawdzenie
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 22. Tranzystor i układy tranzystorowe
Ćwiczenie 22 Tranzystor i układy tranzystorowe 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z właściwościami i zasadą działania oraz zastosowaniem tranzystorów bipolarnego i polowego. 2. Podstawy
Bardziej szczegółowoWykład X TRANZYSTOR BIPOLARNY
Wykład X TRANZYSTOR BIPOLARNY Tranzystor Trójkoocówkowy półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający zdolnośd wzmacniania sygnału elektrycznego. Nazwa tranzystor pochodzi z angielskiego zwrotu "transfer
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 65. Badanie wzmacniacza mocy
Ćwiczenie nr 65 Badanie wzmacniacza mocy 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych parametrów wzmacniaczy oraz wyznaczenie charakterystyk opisujących ich właściwości na przykładzie wzmacniacza
Bardziej szczegółowoELEMENTY ELEKTRONICZNE TS1C
Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki nstrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEMENTY ELEKTRONCZNE TS1C300 018 BAŁYSTOK 013 1. CEL ZAKRES ĆWCZENA LABORATORYJNEGO
Bardziej szczegółowoE104. Badanie charakterystyk diod i tranzystorów
E104. Badanie charakterystyk diod i tranzystorów Cele: Wyznaczenie charakterystyk dla diod i tranzystorów. Dla diod określa się zależność I d =f(u d ) prądu od napięcia i napięcie progowe U p. Dla tranzystorów
Bardziej szczegółowoDiody, tranzystory, tyrystory. Materiały pomocnicze do zajęć.
Diody, tranzystory, tyrystory Materiały pomocnicze do zajęć. Złącze PN stanowi podstawę diod półprzewodnikowych. Rozpatrzmy właściwości złącza poddanego napięciu. Na poniŝszym rysunku pokazano złącze PN,
Bardziej szczegółowoBADANIE DIOD PÓŁPRZEWODNIKOWYCH
BAANE O PÓŁPZEWONKOWYCH nstytut izyki Akademia Pomorska w Słupsku Cel i ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest: - zapoznanie się z przebiegiem charakterystyk prądowo-napięciowych diod różnych typów, - zapoznanie
Bardziej szczegółowoLaboratorium Metrologii
Laboratorium Metrologii Ćwiczenie nr 3 Oddziaływanie przyrządów na badany obiekt I Zagadnienia do przygotowania na kartkówkę: 1 Zdefiniować pojęcie: prąd elektryczny Podać odpowiednią zależność fizyczną
Bardziej szczegółowoPolitechnika Białostocka
Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra utomatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEKTRONIK ENS1C300 022 WYBRNE ZSTOSOWNI DIOD PÓŁPRZEWODNIKOWYCH BIŁYSTOK
Bardziej szczegółowoPomiar rezystancji metodą techniczną
Pomiar rezystancji metodą techniczną Cel ćwiczenia. Poznanie metod pomiarów rezystancji liniowych, optymalizowania warunków pomiaru oraz zasad obliczania błędów pomiarowych. Zagadnienia teoretyczne. Definicja
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM ELEKTRONIKI TRANZYSTOR UNIPOLARNY
ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI TRANSPORTU ZAKŁAD TELEKOMUNIKACJI W TRANSPORCIE WYDZIAŁ TRANSPORTU POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ LABORATORIUM ELEKTRONIKI INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 7 TRANZYSTOR UNIPOLARNY DO
Bardziej szczegółowoKatedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych. Ćwiczenie 4
Ćwiczenie 4 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk statycznych układów scalonych CMOS oraz ich własności dynamicznych podczas procesu przełączania. Wiadomości podstawowe. Budowa i działanie
Bardziej szczegółowoELEMENTY ELEKTRONICZNE
AKAEMIA ÓRNICZO-HTNICZA IM. TANIŁAWA TAZICA W KRAKOWIE Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji Katedra Elektroniki ELEMENTY ELEKTRONICZNE dr inż. iotr ziurdzia paw. C-3, pokój 413; tel. 617-7-,
Bardziej szczegółowoPodstawy Elektroniki dla Informatyki. Tranzystory unipolarne MOS
AGH Katedra Elektroniki Podstawy Elektroniki dla Informatyki Tranzystory unipolarne MOS Ćwiczenie 3 2014 r. 1 1. Wstęp. Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z działaniem i zastosowaniami tranzystora unipolarnego
Bardziej szczegółowo