Моделювання вольт-амперних характеристик та визначення диференціальних параметрів польових транзисторів

Міністерство освіти і науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

Інститут комп'ютерних технологій, автоматики та метрології

[pic 1]

ЗВІТ

Про виконання лабораторної роботи №4

З дисципліни «Схемотехніка пристроїв технічного захисту інформації»

Виконав: Ст. гр. КБ-21

Шимін В.В.

Прийняла:

Кеньо, І.В

Львів 2022

Тема роботи

Моделювання вольт-амперних характеристик та визначення диференціальних параметрів польових транзисторів

МЕТА РОБОТИ

Ознайомитися з польовими транзисторами з керувальним р-n–переходом та з ізольованим затвором. Дослідити вхідні та вихідні статичні характеристики.

Навчитись визначати диференціальні параметри польових транзисторів.

ЗАВДАННЯ

За допомогою графічного редактора системи схемотехнічного моделювання MicroCap 12 ознайомитись з моделями польових транзисторів. Отримати та дослідити вольт-амперні характеристики з керувальним р-n– переходом та з ізольованим затвором. Визначити диференціальні параметри польових транзисторів.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

 У системі схемотехнічного моделювання Micro-Cap12 (MC12) вибрати польовий транзистор з керувальним р-n–переходом J1 типу 2N5640 (за індивідуальним завданням) та ознайомитись з його параметрами. Визначити максимальний струм стоку. Порівняти вихідні характеристики різних типів JFET транзисторів та їх струм стоку. За допомогою системи MC12 синтезувати схему для дослідження вольтамперних характеристик польового транзистора з керувальним р-n–переходом . Використати джерела постійної напруги типу Battery V1=4 В i V2=10 В.  Схеми дослідження ВАХ польового транзистора з керувальним р-n– переходом і каналом n-типу (а); та(польового транзистора з ізольованим затвором (МОН-транзистора) з індукованим каналом п-типу (б)  . Отримати сім’ю стік-затворних характеристик транзистора IС=f(UЗВ), якщо UСВ=const, та сім’ю вихідних характеристик IС=f(UСВ), якщо UЗВ=const. . Визначити напругу відсікання, максимальний струм стоку, вихідний диференціальний опір та крутість характеристики польового транзистора з керувальним р-n–переходом. Розрахувати статичний коефіцієнт підсилення за напругою. У системі MC12 вибрати польовий транзистор з ізольованим затвором М1 типу 2N7000 (за індивідуальним завданням) та ознайомитись з його параметрами. Визначити максимальний струм стоку.  Порівняти вихідні характеристики різних типів DNMOS транзисторів та їх струм стоку.  За допомогою системи MC12 синтезувати схему для дослідження ВАХ польового транзистора з ізольованим затвором М1 типу 2N7000 (рис.6,б). Використати джерела постійної напруги типу Battery V1=10 В i V2=20 В. Отримати сім’ю стік-затворних характеристик транзистора IС=f(UЗВ), якщо UСВ=const, та сім’ю вихідних характеристик IС=f(UСВ), якщо UЗВ=const. Визначити напругу відсікання, максимальний струм стоку, вихідний диференціальний опір та крутість характеристики польового транзистора з ізольованим затвором. Розрахувати статичний коефіцієнт підсилення за напругою. Порівняти вихідні та стік-затворні характеристики та струми стоку різних видів польових транзисторів.

УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ

[pic 2]

Створені електричні схеми для дослідження ВАХ польового транзистора з керувальним р-п- переходом та п-МОН-транзистора з індукованим каналом

[pic 3][pic 4]

Стік-затворні та вихідні ВАХ польового транзистора з керувальним р- ппереходом

IС=f(UЗВ), за UСВ=const,

[pic 5]

IС=f(UСВ), за UЗВ=const,

[pic 6]

Стік-затворні та вихідні ВАХ п-МОН-транзистора з індукованим каналом.

IС=f(UЗВ), за UСВ=const

[pic 7]

IС=f(UСВ), за UЗВ=const,

[pic 8]

Визначення диференціальних параметрів польового транзистора з керувальним р-п-переходом

Для визначення внутрішнього опору Ri вибрати команду Go To X, у полі Value задати U21=4, а у полі Cases вибрати U10=1. Натиснути кнопку Right і записати значення струму І1 з іконки. Потім у полі Value задати U22=6, а у полі Cases вибрати U10=1. 16 Натиснути кнопку Right і записати значення струму І2з іконки. Розрахувати значення параметра Ri за виразом: