实验2、场效应晶体管参数测量 下载本文

③Vp测量(条件:IDS=10μA,VDS=10V)

利用负栅压时的输出特性曲线,从最上面一条曲线向下数,每两条曲线之间的间隔对应一定的栅压值(例如-0.2V),一直数到IDS=10μA(对应于VDS=10V处,)便可得到VP值。IDS=10μA是一个小的值,可以通过改变Y轴上电流的量程读取。

④BVDS测量

将峰值电压旋钮转回原始位置,电压范围改为0~200V,x轴集电极电压改为5V/度,或10V/度,加大功耗电阻,再调节峰值电压,最下面一条输出特性曲线的转折点处对应的x轴电压,即为BVDS值。

5BVGS测量 ○

对MOS管而言,栅源击穿是一种破坏性击穿,此处不测量。若样品袋中包含JFET,则需测量该电压。若样品袋中含有JFET,需加测此内容。

2)、调出转移特性曲线,记下各参数偏置情况并保存曲线结果

转移特性曲线测量的是IDS与VGS的关系,因而需注意另一管脚(漏极)的偏置,此处将VDS偏置为10V(也可试着改变该值,看所测结果是否变化)。

调整方法:将x轴扳回到集电极电压2V/度,光点移至坐标左下角,然后调节峰值电压,便得到输出特性曲线,使VGS=0的最上面一条曲线向右延伸至10V即可。再将X轴作用扳回“基极电流”(注意此时必须伴有串联电阻,否则被击穿),光点移回右下角,即可得图2-4中VGS≤0部分的曲线,注意在测量过程中,不要再调节峰值电压旋钮。否则VGS=10V的测量条件将改变。

根据上述的转移特性曲线,可测得IDSS、Vp及gm的值(曲线与坐标右侧线VGS=0的交点为IDSS,曲线斜率为gm,IDS=10μA时对应的VGS值为VP--此时可将Y轴集电极电流拨到0.01mA/度,以便于准确测量VP值(一般用转移特性测量开启电压与夹断电压比较准确、方便)。

将上述结果与1)中获得的结果进行比较,分析异同点。

然后,将阶梯极性转为正,将Y轴集电极电流增大为0.5mA/度,同时将光点移至坐标底线的中点,便得到正栅压时的转移特性。将栅压分别为负、为正时的曲线合并,便得图2-4所示总的转移特性曲线。注意,功耗电阻取得较大时,正栅压转移特性会出现变平现象。这是因为管子进入可调电阻区的缘故。

图2-3 n沟耗尽型MOS管的测量接线示意图 图2-4 n沟耗尽型MOS管的转移特性曲线

由于漏极、源极在工艺结构上接近对称,因而场效应管的漏、源可以倒接,而且与正接时曲线相象,各主要参数也接近相等。因此,可以通过倒接,适当调节和选择场效应管的参数值。倒接测量时,只须将S、D管脚互换,其余不变。

实验后将测试条件与测试结果列表,并填上具体数据;然后画出输出与转移特性曲线; 根据定义,分析耗尽型、增强型MOS管测量方法的异同点。

问题:

1、以N-JFET为例说明各管脚的偏置极性(正或负),及如此偏置的原因。 2、以P-JFET为例,在栅极加负电压时,JFET的输出特性曲线与栅极加正偏时相似(只是电流较大,同时表现得类似于增强型FET),曲线形状“较理想”,但实际应用中通常不采用这种偏置,试说明原因。

3、采用图示仪测量MOS管,阶梯信号采用电流档时,为何需在G、S间外接一电阻?

4、说明MOS管中体二极管的产生原因及管脚偏置要求。