Стенд для определения параметров полевых транзисторов.
Этот стенд позволяет определить такие параметры полевых транзисторов с p-n переходом как начальный ток стока и напряжение отсечки.
Эти параметры приходится определять довольно часто в радиолюбительской практике, когда возникает необходимость подбора полевого транзистора именно по этим критериям.
Схема этого стенда-испытателя полевых транзисторов целиком и полностью позаимствована с сайта С. Беленецкого.
Перейдя по ссылке выше, можно получить более подробную информацию о таких параметрах полевых транзисторов как напряжение отсечки Uотс и начальный ток стока Iнач.
Стенд собран по очень простой схеме:
Здесь даже и описывать нечего.
Как уже указывалось, этот стенд позволяет измерить напряжение отсечки Uотс и начальный ток стока Iнач полевых транзисторов с p-n переходом как с p-каналом (КП103) , так и с n-каналом (КП303,307, BF245 и подобные)
Стенд питается напряжением 9 В, причем, указанная на схеме полярность питания используется при работе с полевыми транзисторами с n-каналом (КП303,307, BF245 и подобные). Для работы с транзисторами с р-каналом полярность питания необходимо изменить на ОБРАТНУЮ.
Стенд подключается к цифровому мультиметру, который работает в режиме измерения постоянного напряжения.
После подачи питания стенд сразу измеряет напряжение отсечки Uотс полевого транзистора, установленного в панельку. Для измерения начального тока стока Iнач достаточно просто нажать на кнопку. При этом показания мультиметра нужно разделить на 10, согласно формуле, указанной на схеме стенда.
Стенд собран на миниатюрной печатной платке размерами 25х35 мм. Внешний вид платы с указанием элементов представлен ниже:
Детали здесь применены недефицитные.
Один тонкий момент-поскольку номинал резистора R2 10 Ом входит в расчетную формулу для начального тока стока-именно на 10 делим показания, то его нужно подобрать поточнее. Я выбрал из своих запасов резистор с номиналом 10,4 Ома.
В качестве панельки для транзисторов использована панелька для микросхем , у которой отпилено всё лишнее, и оставлено только пять контактов.
Теперь о том, как использовать этот стенд для определения параметров полевых транзисторов.
Несколько реальных измерений:
Устанавливаем транзистор КП302Б в панельку. Подключаем к стенду цифровой мультиметр в режиме измерения постоянных напряжений на пределе 20 В. Подаем питание и сразу считываем напряжение отсечки транзистора в вольтах:
Как видно, напряжение отсечки этого экземпляра КП302Б составляет 3,09 В.
Нажимаем на кнопку и считываем начальный ток стока:
Прибор показывает 0,34. Это падение напряжения на резисторе R2 (см. схему выше).
Начальный ток стока равен Ic=0,34 В/10 Ом=0,034 А или 34 мА. В общем, чтобы не путаться, достаточно просто мысленно отбросить все символы слева от запятой и получим просто 34 мА.
Измеряем параметры транзистора КП103К в пластиковом корпусе.
Этот транзистор имеет канал р-типа. Поэтому полярность питания изменяем на обратную. Мультиметр я переключил на предел измерения 2000 мВ, потому что на пределе 20 В считывать показания не очень удобно для этого типа транзистора.
Включаем питание и видим напряжение отсечки 1314 мВ, или 1,34 В.
Нажимаем на кнопку и считываем значение начального тока стока:
Тестер показал 18 мВ, делим на 10 (резистор R2) и получаем начальный ток стока Ic=1,8 мА.
Получился простой, но достаточно полезный во многих случаях приборчик.
Печатная плата со стороны проводников:
Небольшое видео о работе этого стенда-измерителя параметров полевых транзисторов:
Как проверить полевой транзистор и снять его основные характеристики
Простое универсальное устройство для измерения параметров JFET-транзисторов
со встроенным p-n переходом обеднённого типа и
MOSFET-транзисторов обогащён-
ного типа.
Казалось бы – вот оно счастье! Ан нет – главным ограничением при использовании любых полевых транзисторов является разброс параметров. Эти параметры индивидуальны для каждого конкретного экземпляра и могут существенно различаться даже у однотипных полевых транзисторов из одной партии.
В разных источниках можно найти всевозможные описания измерителий параметров ПТ, но они либо сложны, либо представляют
собой простейшие тестеры для определения начального тока стока и напряжения отсечки.
Предлагаемый к рассмотрению довольно простой прибор позволяет измерять величину напряжения затвор-исток при различных (задаваемых)
токах стока.
Это даёт возможность не только сразу и точно рассчитать номиналы резисторов, задающих режим работы каскада, но и снять
вольт-амперные характеристики полупроводника, а при выполнении пары простейших манипуляций с калькулятором – вычислить крутизну
передаточной характеристики.
Объектами для снятия характеристик могут быть как JFET-транзисторы со встроенным p-n переходом, так и MOSFET транзисторы обогащённого типа.
Параметры считываются при помощи внешнего вольтметра или мультиметра (наличие которого предполагается у каждого радиолюбителя)
в количестве – одна штука.
Рис.1 Схема устройства для измерения характеристик полевых транзисторов
Представленный на Рис.1 измерительный прибор довольно универсален и адаптирован для работы с любыми полевыми транзисторами, для которых
необходимо как положительное смещение затвора относительно истока, так и отрицательное.
С учётом различной проводимости ПТ таких типов полупроводников набралось 4 штуки: JFET n-типа, JFET p-типа, MOSFET n-типа и
MOSFET p-типа.
Для того, чтобы избежать обустройства сложной коммутации в устройстве было решено под каждый вид полевика использовать
отдельные клеммы подключения.
По большому счёту, схема представляет собой линейный стабилизатор тока.
При увеличении тока через испытуемый ПТ падение напряжения на датчике растёт. При достижении им значения 0,6В транзистор T2 начинает открываться, уровень напряжения на затворе ПТ падает, ток уменьшается. Таким образом происходит стабилизация Iс полевого транзистора.
Поскольку для нормальной работы n-канального JFET транзистора значение Uзи должно находиться в отрицательной области, напряжение на его
истоке зафиксировано на уровне 5,2В посредством делителя R1, R2 и эмиттерного повторителя Т1.
Для n-канального MOSFET транзистора значение Uзи должно находиться в положительной области, поэтому его исток посажен на землю.
Для р-канальных транзисторов всё происходит аналогичным образом, но с обратной полярностью, для чего схема управления на транзисторах Т3 и Т4 перевёрнута относительно питания и земли.
Как было сказано, регулировка тока стока тестируемого транзистора задаётся изменением величины сопротивления токового датчика.
Для удобства пользования прибором весь диапазон регулировки тока разбит на 2 поддиапазона: 0,2…3мА и 2…35мА.
Для того чтобы избежать необходимости использования дополнительного измерительного прибора, потенциометры следует снабдить шкалой
и проградуировать. Ввиду того, что далеко не каждый JFET транзистор в состоянии выдать ток истока – 35мА, градуировку лучше выполнять с
каким-нибудь не сильно мощным MOSFET транзистором, например, MOSFET n-типа из серии 2N7000 – 2N7002.
Далее всё просто: 1. Установить полевой транзистор; 2. В разрыв между его стоком и плюсом источника питания временно включить амперметр;
3. Нанести на шкалу резисторов отметки, соответствующие показаниям прибора в обоих поддиапазонах изменения тока.
Как пользоваться прибором?
1. Начальный ток стока полевого транзистора (только для JFET-ов) – это ток стока при Uзи = 0.
Крутим потенциометр, пока вольтметр не покажет Uзи = 0В. Показания на шкале потенциометра и будут являться искомым значением
начального тока стока.
В принципе этот параметр имеет практический смысл только при расчёте каскадов с общим истоком, в которых исток без резистора
посажен напрямую на землю (или шину питания для р-типа).
2. Напряжения отсечки полевого транзистора – это напряжение между затвором и истоком, при котором ток
стока достигает заданного низкого значения (10мкА…1мА).
3. Напряжения Uзи при заданном токе стока – это главный параметр для расчёта усилительного каскада на полевом
транзисторе.
Критериев выбора значения тока стока может быть множество, как с точки зрения достижений необходимой нагрузочной способности,
так и других факторов, таких как: быстродействие, шумовые характеристики, энергопотребление, стабильность параметров и т. д.
Исходя из этих критериев, разработчик, как правило, заранее знает при каком токе будет работать тот или иной каскад на ПТ.
Поэтому и тут всё очень просто: устанавливаем потенциометром необходимый ток стока и измеряем вольтметром Uзи.
4. Крутизна передаточной характеристики – немаловажный параметр для расчёта коэффициента усиления каскада на
полевом транзисторе.
Поскольку существует довольно сильная зависимость крутизны от начального тока стока транзистора, то и измерять её надо в
непосредственной близи от заданного тока стока.
Предположим, что каскад будет работать при токе Iс=2мА. Тогда измерения напряжений Uзи можно провести при токах 1,5 и 2,5 мА, а
значение крутизны вычислить по формуле
S = ΔIc/ΔUзи (мА/В).
[Решал] Для n-канального JFET откидка VP Off VP-
- 0,5 мА
- 2 мА
- 4,5 мА
- 18 мА
Вариант 1: 0,5 мА
Свободный
CT 1: 0,5 мА
свободный
CT 1: 0,5 мА
. Строительные материалы
6,6 тыс. пользователей
10 вопросов
20 баллов
12 минут
Концепция :
Полевой транзистор (JFET):
- Это один из типов полевых транзисторов.
- Используется как управляемые переключатели, резисторы, управляемые напряжением, и как усилители. Транзисторы
- BJT построены с PN-переходами, но транзисторы JFET имеют канал вместо PN-переходов. Этот канал формируется за счет полупроводниковых материалов P-типа или N-типа.
- N-канальный JFET имеет большую проводимость тока, чем P-канальный JFET, потому что подвижность электронов больше, чем подвижность дырок.
Рабочая область:
- Омическая область : Когда V GS = 0, обедненный слой канала очень мал, и JFET действует как резистор, управляемый напряжением.
- Зона отсечки: Также известна как область отсечки, где напряжение затвора, В GS достаточно, чтобы JFET работал как разомкнутая цепь, поскольку сопротивление канала максимально.
- Насыщенность или Активная область: JFET становится хорошим проводником и управляется напряжением затвор-исток (V GS ), в то время как напряжение сток-исток (V DS ) практически не влияет.
- Область пробоя: Напряжение между стоком и истоком (V DS ) достаточно велико, чтобы вызвать пробой резистивного канала JFET и прохождение неконтролируемого максимального тока. 2}\) 9{ – 3}} = 0,5\;мА\)
∴ Значение тока стока 0,5 мА.
Важные моменты
Сопротивление сток-исток равно отношению скорости изменения напряжения сток-исток к скорости изменения тока стока.
\({R_{DS}} = \frac{{{\rm{\Delta}}{V_{DS}}}}{{{\rm{\Delta}}{I_D}}} = \frac{ 1}{{{g_m}}}\)
Где R DS = сопротивление сток-исток
В DS = напряжение сток-исток
I D = Ток стока
г м = Коэффициент усиления
Скачать решение PDFПоделиться в WhatsApp
Последние обновления UPSC IES
Последнее обновление: 3 марта 2023 г.
3 марта 2023 г. Союзная комиссия по государственной службе опубликовала результаты предварительных экзаменов UPSC IES. Всего было освобождено 327 вакансий. Основной экзамен состоится 25 июня 2023 года. Кандидаты подали заявки в период с 14 сентября 2022 года по 4 октября 2022 года. Кандидаты должны соответствовать критериям приемлемости USPC IES, чтобы принять участие в наборе. Кандидаты должны попытаться пройти пробные тесты UPSC IES, чтобы повысить свою эффективность. Документы UPSC IES за предыдущий год можно скачать здесь.
Электронные устройства и схемы — полевые транзисторы MCQ
В этом разделе электронных устройств и схем. Он содержит полевые транзисторы MCQ (ответы на вопросы с несколькими вариантами ответов). Устройства и схемы Предмет, поскольку уровень сложности MCQ был сохранен на продвинутом уровне. Эти наборы вопросов очень полезны при подготовке к различным конкурсным экзаменам и экзаменам университетского уровня.
В этом разделе представлены следующие списки тем:1
. Крутизна увеличивается, когда ток стока приближается к- 0
- ID(сб)
- ИДСС
- ЕСТЬ
2
. Усилитель CS имеет усиление по напряжению- gmrd
- гмрс
- г/(л + г)
- гмрд/(л + гмрд)
3
. Истоковый повторитель имеет усиление по напряжению- гмрд
- гмрс
- г/(л + г)
- гмрд/(л + гмрд)
4
. Когда входной сигнал большой,- истоковый повторитель имеет усиление по напряжению менее единицы
- Небольшое искажение
- Высокое входное сопротивление
- Все эти
5
. Входной сигнал, используемый с аналоговым переключателем JFET, должен быть- Small
- Большой
- Прямоугольная волна
- Нарезанный
6
. Каскодный усилитель имеет преимущество- Большой коэффициент усиления по напряжению
- Низкая входная емкость
- Низкий входной импеданс
- Высшее гм
7
. VHF означает частоты от- 300 кГц до 3 МГц
- от 3 до 30 МГц
- от 30 до 300 МГц
- от 300 МГц до 3 ГГц
8
. Когда JFET отключен, обедненные слои- Далеко друг от друга
- близко друг к другу
- Прикосновение
- Проводка
9
. Когда напряжение затвора становится более отрицательным в N-канальном JFET, канал между обедненными слоями- сжимается
- Расширить
- Поведение
- Прекратить проведение
10
. Если JFET имеет IDSS = 10 мА и VP = 2 В, тогда RDS равно- 200 Ом
- 400 Ом
- 1 кОм
- 5 кОм
11
. Самый простой способ смещения JFET в омическом диапазоне — это- Смещение делителя напряжения
- Автосмещение
- Смещение ворот
- Смещение источника
12
. Самопредвзятость дает- Положительный отзыв
- Отрицательный отзыв
- Прямая обратная связь
- Обратная обратная связь
13
. Чтобы получить отрицательное напряжение затвор-исток в схеме JFET с автосмещением, у вас должен быть- Делитель напряжения
- Резистор источника
- Земля
- Отрицательное напряжение питания затвора
14
. Крутая проводимость измеряется в- Ом
- Ампер
- Вольт
- Mhos или Сименс
15
. Крутая проводимость показывает, насколько эффективно входное напряжение управляет- Коэффициент усиления по напряжению
- Входное сопротивление
- Напряжение питания
- Выходной ток
16
. Какое из перечисленных устройств произвело революцию в компьютерной индустрии?- JFET
- Д-МОП-транзистор
- Электронный МОП-транзистор
- Силовой полевой транзистор
17
. Напряжение, при котором включается устройство EMOS, равно- Напряжение отсечки затвор-исток
- Напряжение отсечки
- Пороговое напряжение
- Напряжение колена
18
. Что из этого может появиться в техническом описании полевого МОП-транзистора с расширенным режимом?- ВГС(й)
- ID(на)
- ВГС(на)
- Все вышеперечисленное
19
. VGS(on) n-канального E-MOSFET составляет- Меньше порогового напряжения
- Соответствует напряжению отсечки затвор-исток
- Больше, чем VDS(on)
- Больше, чем VGS(th)
20
. Обычный резистор пример- Трехвыводной прибор
- Активная нагрузка
- Пассивная нагрузка
- Коммутационное устройство
21
. E-MOSFET с затвором, соединенным со стоком, является примером- Устройство трехконтактное
- Активная нагрузка
- Пассивная нагрузка
- Коммутационное устройство
22
. E-MOSFET, работающий в режиме отсечки или в омическом диапазоне, является примером- Источника тока
- Активная нагрузка
- А пассивная нагрузка
- Коммутационное устройство
23
. CMOS означает- Общий MOS
- Переключение активной нагрузки
- p-канальные и n-канальные устройства
- Дополнительный MOS
24
. VGS(on) всегда- Меньше, чем VGS(th)
- Соответствует VDS(on)
- Больше, чем VGS(th)
- Отрицательный
25
. При переключении с активной нагрузкой верхний E-MOSFET представляет собой- Двухконтактное устройство
- Трехполюсное устройство
- Переключатель
- Малое сопротивление
26
. Полевой транзистор с тремя клеммами, а именно: источник, сток и- Сетка
- Подложка
- Земля
- Ворота
27
. по выходным характеристикам полевой транзистор считается твердотельным устройством, эквивалентным- Диодному вентилю
- тетродный клапан
- клапан пантода
- ни один из этих
28
. Полевой транзистор — это, по сути,- Устройство, управляемое током
- Устройство, управляемое напряжением
- Устройство с механическим приводом
- Ни один из этих
29
. полевой транзистор представляет собой униполярный транзистор- Биполярный транзистор
- Триполярный транзистор
- Ни один из этих
30
. Входное сопротивление полевого транзистора порядка 920 Ом - Сотни мегаом
- Сотня Ом
- несколько Ом
31
. Полевой транзистор характеризуется- Коэффициент усиления по току
- Коэффициент усиления по напряжению
- Прирост мощности
- Ни один из этих
32
. Перед включением полевого транзистора в цепь- Его клеммы истока и стока взаимозаменяемы
- Клеммы истока и стока не взаимозаменяемы
- Сливной терминал имеет маркировку .
- Ни один из этих
33
. Уровень шума в FET- Более BJT
- Пренебрежимо малый
- Чуть меньше BJT
- Ни один из этих
34
. Входное сопротивление MOSFET- Меньше, чем у FET, но больше, чем у BJT
- Больше, чем у FET и BJT
- Больше, чем у FET, но меньше, чем у BJT
- Меньше, чем у FET и BJT
35
. MOSFET использует электрическое поле- Емкость затвора для управления током канала
- Барьерный потенциал PN-перехода для управления током канала
- И a, и b
- Ни один из этих
36
. FET это:- Униполярное устройство
- Биполярное устройство
- Триполярное устройство
- Не устройство
37
. FET представляет собой:- Устройство управления током
- Устройство, управляемое напряжением
- Устройство с регулируемой мощностью
- Ничего из вышеперечисленного
38
. Напряжение отсечки JFET составляет 5,0 вольт. Напряжение отсечки:- (5,0) 1/2 В
- 5,0 В
- 2,5 В
- (5,0) 3/2 В
39
. N-канальный JFET имеет напряжение отсечки V p = –5 В, V DS (макс.) = 20 В и g m = 2 мА/В. Минимальное сопротивление в открытом состоянии достигается в JFET для:- VGS = –7 В и VDS = 0 В
- VGS = 0 В и VDS = 0 В
- VGS = 0 В и VDS = 20 В
- VGS = –7 В и VDS = 20 В
40
. Пороговое напряжение n-канального МОП-транзистора можно увеличить следующим образом:- Увеличив концентрацию легирующей примеси в канале.
- Уменьшение длины канала
- Уменьшение толщины оксида затвора.
- Уменьшение концентрации легирующей примеси в канале.
41
. Два идентичных полевых транзистора, каждый из которых характеризуется параметрами g m и r d , соединены параллельно. Затем составной полевой транзистор характеризуется параметрами:- г м /2 и 2 р д
- г м /2 и r d /2
- 2 г м и р d /2
- 2 г м и 2 р д
42
. N-канальный JEET имеет I DSS = 2 мА и V p = –4 В. Его крутизна g m (в миллиМОм) для приложенного напряжения затвор-исток V Gs из –2 В есть:- 0,25
- 1,0
- 0,75
- 0,5
43
. ВАХ n-канального полевого транзистора с истощением на выходе сток-исток имеет:- I DS = 0 при V GS = 0 V
- I DS не зависит от V GS
- I DS = положительный максимум при В GS = 0 В
- I DS = отрицательный максимум при В GS = 0 В
44
. Для полевого МОП-транзистора усовершенствованного типа выходная ВАХ имеет:- Только омический участок
- Омическая область при низком значении напряжения, за которой следует область насыщения при более высоком напряжении
- Только область насыщения
- Омическая область при больших значениях напряжения, которой предшествует область насыщения с более низким напряжением
45
. Для n-канального JFET с постоянным напряжением сток-исток, если напряжение затвор-исток увеличивается до более отрицательного значения, произойдет отсечка для:- Значение тока стока насыщения
- Высокие значения тока стока
- Нулевой ток стока
- Ток истока равен току стока
46
. Для переходного полевого транзистора в области отсечки при увеличении напряжения на стоке ток стока:- Становится равным нулю
- Резко уменьшается
- Резко увеличивается
- Остается постоянным
47
. В настоящее время в полевых МОП-транзисторах материал, используемый для затвора:- Сильно легированный поликристаллический кремний
- Чистый кремний
- Оксид кремния высокой чистоты
- Кремний, выращенный эпитаксиально
48
. N-канальный JFET имеет I DS , значение которого:- Максимум для V GS = 0, минимум для V GS = отрицательный и большой
- Минимум для V GS = 0, максимум для V GS = отрицательный и большой
- Максимум для V GS = 0, минимум для V GS = положительный и большой
- Минимум для V GS = 0 и максимум для V GS = положительный и большой
49
. Пороговое напряжение n-канального полевого МОП-транзистора с режимом улучшения составляет 0,5 В. Когда устройство смещено при напряжении затвора 3 В. Отсечка произойдет при напряжении стока:- 1 В
- 0,5 В
- 3,5 В
- 2,5 В
50
. Биполярные транзисторы ____________, чем полевые транзисторы.- Менее чувствительный и медленный
- Более чувствительный и быстрый
- Более чувствительный и медленный
- Менее чувствительный и более быстрый
51
. Основным фактором, отличающим D-MOSFET от E-MOSFET, является отсутствие:- p–n-перехода
- Ворота изолированные
- Электроны
- Канал
52
. Чтобы защитить МОП-транзистор от повреждения любым паразитным напряжением на затворе:- Кольца заземления прилагаются
- Клемма источника земляная
- Клеммы закорочены
- Нет
53
. N-канальные полевые транзисторы превосходят p-канальные полевые транзисторы, потому что:- Подвижность электронов меньше, чем у дырок
- Подвижность электронов больше, чем у дырок
- Имеют большое время переключения
- Они потребляют меньше энергии
54
. Напряжение отсечки В p для полевого транзистора — это напряжение стока, при котором:- Ток стока становится равным нулю
- Все бесплатные заряды удалены с канала
- Начинается значительный ток стока
- Происходит сход лавины
55
. Крутизна g м диффузионного JFET порядка:- 1 мСм
- 1 С
- 100 С
- 1000 С
56
. Сопротивление затвор-исток полевого транзистора имеет порядок:- 100 МОм
- 10 МОм
- 1 МОм
- 0,1 МОм
57
. Межэлектродные емкости в полевом транзисторе имеют порядок:- 1 пФ
- 100 пФ
- 0,1 мкФ
- 1 мкФ
58
. FET имеет напряжение смещения около:- 0,2 В
- 0,6 В
- 1,5 В
- Ноль
59
. JFET имеет схему смещения делителя потенциала, если резистор между затвором и выводом источника питания удален. JFET будет:- Продолжать работать как усилитель
- Имеют ворота с передним смещением w. р. т источник
- Работает не как усилитель, а как переключатель
- Немедленно сгореть
60
. Какой из следующих транзисторов является симметричным по своей структуре?- Транзистор n–p–n
- JFET
- p-n-p транзистор
- МОП-транзистор
61
. Ток стока в JFET контролируется:- Падение напряжения на канале
- Области истощения
- Сопротивление канала
- Обратное смещение на затворе
62
. JFET- Устройство, управляемое напряжением
- Является токоуправляемым устройством
- Имеет низкое входное сопротивление
- Имеет очень большой коэффициент усиления по напряжению
63
. Униполярный транзистор использует- И свободные электроны, и дырки
- Только свободные электроны
- Только отверстия
- Либо одно, либо другое, но не оба
64
. Входное сопротивление JFET- Приближается к нулю
- Подходит к одному
- Приближается к бесконечности
- Предсказать невозможно
65
. Управление воротами- Ширина канала
- Ток стока
- Пропорциональное напряжение отсечки
- Все вышеперечисленное
66
. Диод затвор-исток JFET должен быть- с прямым смещением
- Обратное смещение
- Прямое или обратное смещение
- Ничего из вышеперечисленного
67
.