Celem ćwiczenia było zapoznanie się z działaniem i parametrami tranzystora unipolarnego. Należało również zbadać różnice między wartościami wyliczonymi teoretycznie a zmierzonymi praktycznie.

2. Przebieg ćwiczenia.

Całość ćwiczenia składała się z dwóch części: badanie parametrów tranzystora i układ jego polaryzacji.

I. Badanie parametrów tranzystora polowego.

a) Należało zbadać wartość prądu Idss.

Układ do badania wartości prądu Idss .

Przy zwartym źródle (S) i Bramce (G) zwiększaliśmy napięcie Uds, wtedy prąd Id wzrastał, przy dalszym zwiększaniu napięcia Uds prąd drenu przestał wzrastać i osiągnął wartość Idss (to znaczy prąd drenu nasycenia przy stanie zwarcia).

Zmierzona wartość Idss = 9mA . Wartość ta zgadza się z wartością katalogową.

b) Zmierzenie napięcia odcięcia Up

Przy zadanej wartości Uds (=15V) zwiększamy wartość zaporowego napięcia Ugs. Prąd drenu maleje aż jego wartość wyniesie 0. Napięcie Ugs dla którego Id=0 jest napięciem odcięcia Up.

Układ do badania napięcia odcięcia Up.

Zmierzona wartość napięcia odcięcia Up= -2.4V .

Wartość katalogowa Up=-2.2V.

Różnice między wartościami mierzonymi a katalogowymi wynikają z tego iż w katalogach podane są wartości dla warunków idealnych (odpowiednia temperatura, stabilne napięcie zasilania i dokładne mierniki) natomiast w naszym przypadku warunki te nie były spełnione. Natomiast uchyb jest stosunkowo niewielki i jest do przyjęcia.

II. Układ polaryzacyjny tranzystora polowego.

W tym punkcie mieliśmy zaprojektować układ polaryzacji tranzystora aby były spełnione ustalone warunki przy znanych wartościach Idss oraz Up.

Założenia:

Ucc = 15 V

Id = 4 mA

Uout = 0.5 * Ucc = 7,5 V

Idss = 9 mA

Up = -2,2V

Dobrać:

R, Rs, Rd;

Schemat:

Ponieważ napięcie wyjściowe jest połową napięcia zasilania, więc napięcie między Uout a masą jest takie samo jak napięcie na Rd (Urd). Zatem:

Rd=

Wartość rezystora R przyjąłem 1M
, jest to rezystor upływowy i przyjmuje się taką jego wartość.

Aby obliczyć wartość rezystora Rs należy obliczyć wartość napięcia Ugs.

Wzór na Ugs wyprowadza się z wzoru:

wartość
jest bardzo mała i pomijam ją w dalszych obliczeniach, tak więc:

Rezystor Rs polaryzuje zaporowo złącze GS, tak więc napięcie Ugs odkłada się właśnie na nim. Prąd płynący w drenie jest taki jak w źródle, zatem:

Tak obliczone rezystory uzupełniły układ badany i mogliśmy przystąpić do badania wartości rzeczywistych.

Po podaniu zasilania popłynął prąd drenu Id=7mA=const. Uout=7V.

3.Wyniki.

*) Wartość tą określiliśmy jako wartość napięcia Uds dla której Id=Idss

4.Wnioski.

Różnice między wartościami zadanymi (i obliczonymi) mogą wynikać z niedokładności rezystorów (inne w układzie niż wyliczone) jak również z tego iż tranzystor nie pracował w warunkach idealnych i jego parametry mogły się różnić od rzeczywistych. Jednak błędy nie wskazują na błedu obliczniowe i są do przyjęcia.