Rilievo delle caratteristiche di un jfet

Materie:Appunti
Categoria:Elettronica

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Testo

Istituto Tecnico Industriale Statale
Laboratorio di Elettronica Esercitazione N. Data
Alunna
Special. Elettronica e Telecomunicazione
Classe 4 Corso
Oggetto dell’esercitazione
Rilievo delle caratteristiche di un JFET
Strumenti adoperati
1. transistor JFET BF244 (equiv. 2N3819)
2. Tester n°2 (il 1° utilizzato come amperometro il 2° usato come voltometro);
3. Cavi banana-banana n°8
4. Alimentatore variabile inv. N19405
Schemi e diagrammi
Schema elettrico per il rilievo delle caratteristiche di un JFET

Schema di montaggio per il rilievo delle caratteristiche di un JFET
Lettura agli strumenti
VDS=10V

VGS(V)
Id(mA)

14,1
-0,2
12,91
-0,4
12,3
-0,6
11,5
-0,8
10,8
-1
10,05
-1,2
9,45
-1,4
8,78
-1,6
8,18
-1,8
7,63
-2
7,09
-2,2
6,36
-2,4
5,95
-2,6
5,46
-2,8
4,86
-3
4,35
-3,2
3,73
-3,4
3,24
-3,6
2,95
-3,8
2,44
-4
1,94
-4,2
1,73
-4,4
1,33
-4,6
1,1
-4,8
0,71
-5
0,46
-5,2
0,25
-5,4
0,1
-5,6
0,01
-5,8

Relazione
L’acronimo FET sta per “Field Effect Transistor” e individua una classe di transistori caratterizzati dal cosiddetto “effetto di campo”. Si tratta di dispositivi unipolari, in cui cioè la conduzione di corrente viene affidata ad un solo tipo di portatori (lacune o elettroni).
L’acronimo JFET sta per “Junction Field Effect Transistor” ossia transistore a giunzione ad effetto campo. Il JFET è un dispositivo a tre terminale drain, gate e sorce. Esistono due tipi di JFET che dipendono dal canale, ossia la regione attiva del dispositivo (quella in cui fluisce la corrente),i due tipi di JFET sono tipo n e tipo p: quando il canale è di tipo n, la conduzione viene affidata agli elettroni, quando il canale è di tipo p, la conduzione è affidata alle lacune.
I JFET utilizzati nella maggior parte delle applicazioni sono a canale n: il motivo fondamentale è che questi dispositivi vengono essenzialmente realizzati in silicio e per questo semiconduttore, la mobilita degli elettroni è di gran lunga maggiore dalla mobilità delle lacune; ciò comporta, a parità di tensioni applicate, correnti maggiori in regime statico.
Al fine di raggiungere il nostro obbiettivo cioè il rilevare le caratteriste del JFET si incomincia con il montare il circuito come nella figura dello schema di montaggio.
Si procede con la rilevazione della caratteristica mutua del JFET, si pone costante, tramite l’alimentatore variabile, la tensione tra drain e source VDS precisamente a 10V, tra gate e sorce non si applica nessuna tensione e la corrente che attraverserà il componente prenderà il nome di corrente massima IDSS, che noi potremmo apprezzare attraverso l’amperometro, successivamente mantenendo sempre costante la VDS, si applica tra gate e source una tensione negativa VGS pari a 0.2 V quindi si procedo con l’apprezzare attraverso il amperometro la ID che sarà minore della IDSS. Si procede analogamente fino al raggiungimento della tensione VP, infatti alla tensione VP che è la tensione di pinch-off non vi sarà il passaggio di corrente.
Dopo aver rilevato la caratteristica mutua del JFET si procede con la rilevazione della famiglia di caratteristiche d’uscita.
Non si applica tensione tra gate e source, quindi si realizza un ponte con un cavo, quindi mantenendo la VGS pari a 0, si pone la tensione VDS a 0,2V apprezzandola con il voltometro, quindi si apprezza anche la Id tramite l’amperometro, si procede cosi anche per gli altri valori prescritti nella tabella della VDS. Successivamente si procede prima ponendo la VGS sempre negativa a 1 V quindi si ripetono tutte le operazioni e poi ponendo la VGS sempre negativa a 2 V.
Si passa alla realizzazione dei grafici.
Risultati
Al fine dell’esperienza si conclude che:
Non abbiamo la presenza di caratteristiche d’ingresso perché nel gate non circola corrente in quanto la giunzione gate-source è polarizzata inversamente.
La caratteristica mutua rappresenta la corrente di drain ID in funzione della tensione VGS quando la tensione VDS è costante. Dal grafico si può notare che la corrente di drain aumenta parabolicamente. La corrente massima di drain del nostro JFET è pari a circa 14mA, quando la tensione VDS è pari a 10V. Questo dato viene confermato anche nella caratteristica d’uscita quando la tensione VGS è 0 e la tensione VDS è pari a 10V nostro. Dal grafico si può apprezzare la tensione di strozzamento cioè quando la tensione VGS è pari a la tensione VP e nel componente non circola corrente.
Le caratteristiche d’uscita rappresentano un insieme di curve ognuna delle quali fornisce la corrente di drain in funzione della tensione tra drain e source VDS per un dato valore costante della tensione tra gate e source VGS.

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Esempio