Istituto Tecnico Industriale Statale - Rilievo delle caratteristiche di un JFET

elettronica

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

 

VGS(V)

Id(mA)

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 V_DS 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 I_DSS, che noi potremmo apprezzare attraverso l'amperometro, successivamente mantenendo sempre costante la V_DS, si applica tra gate e source una tensione negativa V_GS pari a 0.2 V quindi si procedo con l'apprezzare attraverso il amperometro la I_D che sarà minore della I_DSS. Si procede analogamente fino al raggiungimento della tensione V_P, infatti alla tensione V_P 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 V_GS pari a 0, si pone la tensione V_DS a 0,2V apprezzandola con il voltometro, quindi si apprezza anche la I_d tramite l'amperometro, si procede cosi anche per gli altri valori prescritti nella tabella della V_DS. Successivamente si procede prima ponendo la V_GS sempre negativa a 1 V quindi si ripetono tutte le operazioni e poi ponendo la V_GS 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 I_D in funzione della tensione V_GS quando la tensione V_DS 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 V_DS è pari a 10V. Questo dato viene confermato anche nella caratteristica d'uscita quando la tensione V_GS è 0 e la tensione V_DS è pari a 10V nostro. Dal grafico si può apprezzare la tensione di strozzamento cioè quando la tensione V_GS è pari a la tensione V_P 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 V_DS per un dato valore costante della tensione tra gate e source V_GS.