1 Tranzystor MOS. 1.1 Stanowisko laboratoryjne. 1 TRANZYSTOR MOS

Transkrypt

1 1 Tranzystor MOS Podczas bierzącego ćwiczenia omówiony zostanie sposób działania tranzystora polowego nmos, zbadane zostaną podstawowe charakterystyki tranzystora, oraz szybkość jego działania. Przed przystąpieniem do ćwiczenia zapoznaj się z notą katalogową tranzystora IRLD024, oraz z budową stanowiska laboratoryjnego. 1.1 Stanowisko laboratoryjne. Ćwiczenie wykonywane jest na płycie testowej MOS (Rys. 1). Rysunek 1: Płyta testowa Krzysztof Kolanowski c 2010r. 1

2 1.1.1 Rozmieszczenie podzespołów używanych w ćwiczeniu. Miejsce umieszczenia badanego tranzystora na płycie oznaczone zostało kolorem niebieskim (Rys. 2). Przełącznik pozwalający zbudować odpowiedni obwód pomiarowy oznaczony został kolorem czerwonym. Rysunek 2: Podzespoły wykorzystywane w ćwiczeniu Rozmieszczenie wyprowadzeń płyty testowej. Miejsce podłączenia urządzeń pomiarowych na płycie oznaczone zostało kolorem zielonym (Rys. 3). Krzysztof Kolanowski c 2010r. 2

3 oznaczenie UGS UDS AMPEROMIERZ ID UGS podłączane urządzenie woltomierz (napięcie podawane na bramkę tranzystora) woltomierz (napięcie pomiędzy drenem i źródłem tranzystora) amperomierz (prąd płynący przez tranzystor, pomiar przy wyciągniętej zworce) Oscyloskop (przebieg prądu drenu) Oscyloskop (przebieg napięcis bramka-źródło) Rysunek 3: Wyprowadzenia płyty Kolorem czerwonym oznaczone zostały miejsca podłączenia zasilania. Krzysztof Kolanowski c 2010r. 3

4 oznaczenie podawane napięcie U1 zasilacz (napięcie na bramce ) U2 zasilacz (napięcie na drenie) U3 zasilacz (napięcie do badania czasów przełączania) GENERATOR Generator (przebieg z generatora TTL) Czerwony kolor portu oznacza miejsce podłączenia napięcia dodatniego, natomiast czarny miejsce podłączenia masy. 1.2 Badanie charakterystyki przejściowej tranzystora polowego Schemat badanego obwodu Pomiary. Przed przystąpieniem do pomiarów zapoznaj się z budową płytki testowej pkt 1.1 Zbuduj obwód wg. schematu z pkt poprzez załączenie przełącznika w pozycji PRZEJ.. Wartosci elementów: M1 - IRLD024, Rd = 1kΩ, R1 = 1kΩ, R2 = 5.1kΩ, Vdd - źródło napięcia stałego o wartości 5V lub 15V, V1 - zasilacz regulowany w zakresie 0V do 30V. Dokonaj pomiaru prądu drenu ID przy zmieniającym się napięciu V1 dla dwóch wartości napięcia V2, wyniki zanotuj w tabeli, pamiętaj o usunięciu zworki przed pomiarem Tabela pomiarowa. Vdd= 5V Vdd= 15V Vg ID Vg ID [V] [ma] [V] [ma] Krzysztof Kolanowski c 2010r. 4

5 1.3 Badanie charakterystyki wyjściowej Schemat badanego obwodu Pomiary. Przed przystąpieniem do pomiarów zapoznaj się z budową płytki testowej pkt 1.1. Zbuduj odwód wg schematu z pkt poprzez załączenie przełącznika w pozycji WYJ.. Wartości elementów: M1 - IRLD024, R1 =1kΩ, Rd = 1kΩ, Vdd - zasilacz regulowany w zakresie 0V do 15V, Vin =5V (źródło napięcia stałego), R2 = 680Ω. Dokonaj pomiaru prądu drenu ID przy zmieniającym się napięciu V2 dla obu nastaw przełączników, przed pomiarami sprawdzić poziom potencjału bramki Vg, wyniki zanotować w tabeli Tabela pomiarowa. VG= UDS [V]... ID [ma] 1.4 Badanie czasów przełączania tranzystora Schemat badanego obwodu. Krzysztof Kolanowski c 2010r. 5

6 1.4.2 Pomiary. Przed przystąpieniem do pomiarów zapoznaj się z budową płytki prototypowej pkt 1.1. Wykorzystaj część płytki przeznaczoną do pomiaru czasów przełączania reprezentującą obwód ze schematu z pkt Wartości elementów: M1 - IRLD024, Rg =1kΩ, Rd = 1kΩ, V3 =5V(źródło napięcia stałego), GENERATOR -generator przebiegu prostokątnego TTL. Przy pomocy oscyloskopu dokonać pomiaru napięć w punktach ID i VGS (zmierzyć czasy przełączania, wyniki dla różnych częstotliwości pobudzenia zanotować w tabeli). Uwaga: napięcie UDS na rysunku poniżej jest odwrócone w fazie Tabela pomiarowa. f ton toff tp = (ton + toff)/2 [khz] [ns] [ns] [ns] Sprawozdanie. Wykresy pomierzonych charakterystyk tranzystora wraz z zaznaczonymi punktami charakterystycznymi oraz omówieniem, porównanie z wartościami katalogowymi. Wyznaczone na podstawie charakterystyk przejściowych napięcie progowe tranzystora, porównanie z wartością katalogową. Wyznaczone wartości transkonduktacji (gm) i dynamicznej rezystancji wyjściowej tranzystora (rds), porównanie z wartościami katalogowymi. Wnioski. Krzysztof Kolanowski c 2010r. 6