Pho.rs: Транзистор

A1 ^?? Измерьте вольт-амперную характеристику транзистора $I_{DS}\left(U_{DS}\right)$ между стоком и истоком при подаче нулевого напряжения $U_{GS}$ между затвором и истоком. Определите ток насыщения $I_{нас1}$.

Для измерения вольт-амперной характеристики транзистора между стоком и истоком при нулевом напряжении между истоком и затвором соберем схему, изображенную на рисунке 2.

Рис. 2. Установка для измерения вольт-амперной характеристики между стоком и истоком и нулевом напряжении между затвором и истоком

Ответ:

$I,~мА$	13.7	13.4	13.0	12.9	12.4	12.1	11.9	11.3	10.8	10.1	9.4	8.7	8.2	7.4	6.9	6.1	5.7
$U,~В$	2.97	2.58	2.00	1.83	1.40	1.19	1.06	0.84	0.70	0.58	0.49	0.43	0.39	0.33	0.30	0.26	0.23

$I,~мА$	5.1	4.1	2.8	0.0	-3.7	-4.8	-6.0	-7.7	-10.0	-11.7	-13.9	-16.8	-21.2	-24.5	-29.6	-35.3	-49.7
$U,~В$	0.20	0.16	0.10	0.00	-0.11	-0.14	-0.18	-0.22	-0.28	-0.32	-0.37	-0.43	-0.53	-0.61	-0.79	-1.08	-1.59

Ответ: $$U_{GS}=0~В,\quad I_{нас1}=13.7~мА$$

A2 ^?? Измерьте вольт-амперную характеристику транзистора $I_{DS}\left(U_{DS}\right)$ между стоком и истоком при подаче напряжения $U_{GS}=\phi_{G}-\phi_{S}=3~В$ (подключении батарейного отсека) между затвором и истоком. Определите ток насыщения $I_{нас2}$.

Для измерения вольт-амперной характеристики транзистора между стоком и истоком при нулевом напряжении $3~В$ между стоком и затвором немного модифицируем схему, добавив еще один батарейный отсек (рисунок 3).

Рис. 3. Установка для измерения вольт-амперной характеристики между стоком и истоком при $U_{GS}=3~В$

Ответ:

$I,~мА$	45.2	45.2	45.0	44.7	44.2	43.8	43.4	43.0	42.5	41.3	40.4	39.5	38.3	36.7	35.0
$U,~В$	2.50	2.40	2.30	2.20	2.00	1.90	1.80	1.70	1.60	1.40	1.30	1.20	1.10	1.00	0.90

$I,~мА$	32.9	30.2	27.5	24.4	20.3	16.4	11.5	5.9	0.0	-6.4	-11.6	-16.7	-20.5	-24.7	-27.6
$U,~В$	0.80	0.70	0.60	0.50	0.40	0.30	0.20	0.10	0.00	-0.10	-0.20	-0.30	-0.40	-0.50	-0.60

$I,~мА$	-30.5	-32.8	-35.1	-37.0	-38.5	-39.9	-41.1	-43.0	-43.8	-44.4	-45.6	-46.6	-47.6	-38.1
$U,~В$	-0.70	-0.80	-0.90	-1.00	-1.10	-1.20	-1.30	-1.50	-1.60	-1.70	-1.90	-2.10	-2.20	-2.40

Ответ: $$U_{GS}=3~В,\quad I_{нас2}=45.2~мА$$

A3 ^?? Измерьте вольт-амперную характеристику транзистора $I_{DS}\left(U_{DS}\right)$ между стоком и истоком при подаче напряжения $U_{GS}=\phi_{G}-\phi_{S}=-3~В$ между затвором и истоком. Определите ток насыщения $I_{нас3}$.

Для измерения вольт-амперной характеристики транзистора между стоком и истоком при нулевом напряжении $-3~В$ между стоком и затвором немного модифицируем схему, поменяем полярность добавленного батарейного отсека (рисунок 4).

Рис. 4. Установка для измерения вольт-амперной характеристики между стоком и истоком при $U_{GS}=-3~B$

Ответ:

$I,~мА$	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	-0.2	-0.9	-2.2	-4.0	-6.8
$U,~В$	2.80	2.50	2.00	1.50	1.00	0.50	0.00	-0.50	-1.00	-1.50	-2.00	-2.20	-2.30	-2.40	-2.50	-2.60	-2.72

Ответ: $$U_{GS}=-3~В,\quad I_{нас3}=0~мА$$

A4 ^?? Нанесите измеренные вольт-амперные характеристики на один график. За положительное направление тока $I_{DS}$ примите направление сток-исток.

Нанесем измеренные вольт-амперные характеристики на график.

Ответ:

График зависимости $I$ от $U$

A5 ^?? Придумайте и зарисуйте схему, позволяющую измерять зависимость тока насыщения $I_{нас}$ от напряжения $U_{GS}$ между затвором и истоком. Снимите эту зависимость и постройте ее график. При каком напряжении $U_0$ между затвором и истоком ток насыщения становится равным нулю?

Для измерения зависимости тока насыщения от напряжения затвор-исток соберем схему, изображенную на рисунке 5.

Рис. 5. Схема для измерения зависимости тока сток-исток от напряжения затвор-исток

Измерения занесем в таблицу и построим график исследованной зависимости. Так как измерить напряжение между затвором и истоком, при котором ток через транзистор пропадает, напрямую невозможно, экстраполируем полученный график до пересечения осью напряжений. Откуда найдем напряжение, при котором ток через транзистор не течет.

Ответ: \[U_0\approx -0.6~В\]

$I_{нас},~мА$	49.7	49.2	47.5	46.4	44.7	44.0	42.6	41.5	40.4	37.1	29.9	22.2	15.7	13.7	8.6	4.0	2.3	1.6	1.2
$U_{GS},~В$	3.03	2.87	2.45	2.17	1.74	1.55	1.25	1.03	0.84	0.56	0.39	0.22	0.06	0.00	-0.16	-0.34	-0.42	-0.47	-0.50

Ответ:

График зависимости $I_{нас}$ от $U_{GS}$

Транзистор

Решение