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模電設計 測試場效應管夾斷(開啟)電壓

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ID:775697 發表于 2020-6-11 00:07 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式

1)分析電路的測試原理,并在Multisim環境下測試五種不同型號場效應管的夾斷電壓(或開啟電壓)。

2)修改電路,使之能夠測試P溝道場效應管的夾斷電壓(或開啟電壓)。

1.2 要求

1)所選場效應管應具有典型性。

2)對P溝道場效應管進行仿真。

2 原理圖及測試原理
2.1原理圖

圖2.1 N溝道場效應管原理圖

2.2器件參數
  圖2.2 N溝道2N3686結型場效應管          圖2.3 N溝道2SK330結型場效應管


  
圖2.4 N溝道2N7000 MOS管            圖2.5 N溝道BSD215 MOS管
圖2.6 N溝道BSS83 MOS管



  
圖2.7 P溝道 2N2608結型場效應管         圖2.8 P溝道2N6804 MOS管
2.3 測試原理及測試結果2.3.1 N溝道測試原理及測試結果
因為電路中引入負反饋,所以根據虛斷iN=iP=0,兩個輸入端電位近似為零,所以Is≈U1/R1。
夾斷電壓或開啟電壓,通常是漏極電流ID為一很小數值(如5μA)下的柵-源極電壓UGS,所以需要滿足U1/R1=5μA。
為了使內部的差分放大器盡量處于平衡狀態,R1=R2=100kOhm,所以U1=0.5V。
此時電壓的值近似等于場效應管的夾斷電壓或開啟電壓。因為集成運放反相輸入端的電位只有幾毫伏,所以可以會略它所引起的測量誤差。

圖2.2測試N溝道場效應管的夾斷電壓(或開啟電壓)


所測得的五種N溝道場效應管的夾斷電壓或開啟電壓以及管子的類型如下表所示

表2.1五種N溝道場效應管夾斷電壓(或開啟電壓)
型號
2N3686
2SK330
2N7000
BSD215
BSS83
管子類型
結型
結型
MOS
MOS
大功率MOS
UGS(off)/V
-0.79
-1.9



UGS(th)/V


2.235
0.983
1.564
2.3.2 P溝道測試原理及測試結果
將圖2.2中的V1改為-0.5V,V2改為-15V,同時將二極管D1反接,即可用于測試P溝道場效應管的夾斷電壓(或開啟電壓)。

圖2.3測試P溝道場效應管的夾斷電壓(或開啟電壓)




所測得的兩種P溝道場效應管的夾斷電壓或開啟電壓以及管子的類型如下表所示

表2.1 P溝道場效應管夾斷電壓(或開啟電壓)
型號
2N2608
2N6804
管子類型
結型
MOS
UGS(off)/V
1.071

UGS(th)/V

-0.074716


3 P溝道場效應管仿真結果
3.1結型場效應管
圖3.1 P溝道結型場效應管2N2608夾斷電壓

3.2絕緣柵型場效應管
圖3.2 P溝道絕緣柵型場效應管2N6804開啟電壓
4 設計小結與心得體會

這次設計,在多種方案的選擇中,我們仔細比較分析其原理以及可行的原因,最后還是在通過多次對電路的改進,上機仿真,終于是整個電路可穩定工作。設計過程中,我深刻地體會到在設計過程中,需要反復實踐,其過程可能相當繁瑣,有時花很長時間設計出來的電路還需要重做,那時心中未免有點灰心,有時還特別想放棄,此時更加需要靜下心,查找原因。設計思路是最重要的,只要你的設計思路是成功的,那你的設計已經成功了一半,因此我應在設計前做好充分的準備,如查找詳細的資料,為我設計的成功打下堅實的基礎。

自己的心得體會:經過這次的設計的學習,我確實學習了很多知識,真正的感受到了理論聯系實際的重要性,以及這之間莫大區別,到最后看著自己的結果們心里還是感到很欣慰的。在讓我體會到了分析電路的艱辛的同時,更讓我體會到成功的喜悅和快了。在這里,感謝老師的指導。


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