GUIA DE LABORATÓRIOS DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS 3. TRANSISTOR DE EFEITO DE CAMPO VN66AF

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Talita Mirandela Covalski
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1 UIA E LABOATÓIO E IPOITIVO ELECTÓNICO 3 TANITO E EFEITO E CAPO VN66AF

2 Laboratório de ispositivos Electrónicos TANITO E EFEITO E CAPO erão utilizados OFET de canal n de enriquecimento VN 66AF Apresentam os seguintes valores máximos admissíveis de catálogo: Tensão reno Fonte (U ) 60 V Corrente de reno (I ) ± 183 A Tensão Porta Fonte (U ) ± 40 V Potência de dissipação (P ) 15 W Tensão Limiar (U th ) 08-5 V VN66AF EQUEA E LIAÇÕE NA PLACA E CICUITO IPEO AC cc, C 1 J1 J J3 J4 C E C 1 1 J4 u J1 i u 0 C Tr J C V V 1 1 J3-1 -

3 I EIE ETACIONÁIO I1 CAACTEÍTICA I (U )U =Cte etermine as características estacionárias I( U, U ) com o traçador TEK 571 a) Carregue no botão "ENU" e efectue a seguinte programação: Function: Acquisition Type: N-FET V max: 0 V I max: 100 ma V /step: 05 V Offset: 0 V teps: 6 load: 100 Ω Pmax: 05 W Observe as características I U com U = const Colocando os dois cursores na curva correspondente a U =,5 V, um em U = 6 V e o outro em U 6,5 V, determine a condutância incremental g ds Imprima as características b) odifique os seguintes passos da programação atrás definida: V /step: 01 V Colocando um dos cursores na curva Offset: 5 V U =,5 V e o outro na curva U =,6 V, ambos para U = 6 V Imprima as características, calcule a transcondutância ou condutância mútua incremental g m c) Carregue no botão "ENU" e efectue a seguinte programação: V max: 0 V I max: 100 ma V /step: 01 V Offset: 1,8 V teps: 10 Colocando o cursor em cada uma das curvas em U = 6 V, registe U e I I eterminação experimental de Considere o esquema de ligações da FigI1 U lim O TEC-O como inversor E = 1 kω = 100 kω = 4V T r E U i U -FigI1- - -

4 O sinal de entrada é uma onda triangular com amplitude 3 V e frequência f = 1 khz Coloque o ligador J1 na posição inferior, o ligador J na posição superior (dreno), o ligador J3 na posição esquerda ( = 0) e o ligador J4 à direita ( = kω ) a) Observe no osciloscópio e registe os sinais u i e u 1 b) Varie a tensão E e observe as formas de onda de u ( t ) para E = V ; 3 V e 4 V c) egiste a função u () t quando a resistência de dreno toma os valores = 560 Ω (ligador J4 à esquerda) e 1 kω (ligador J4 à direita), admitindo E = 4V e que a amplitude do sinal de entrada é de 3 V II EIE INÂICO II1 ontagem em Fonte Comum ( = 0) Considere o esquema de ligações da FigII1 Coloque o ligador J1 na posição superior, o ligador J3 na posição esquerda ( ) = 0, e o ligador J4 na posição direita = 1 kω C 1 T r E E 1 = 0 V = 1kΩ = 1 kω = 1, 5 kω C = 5,5 μf u i ~ u -FigII1- a) egiste o valor lido no voltímetro V1 egiste igualmente os valores lidos no voltímetro V, quando o ligador está colocado na parte superior (tensão de dreno) b) Ajuste a amplitude do sinal de entrada fazendou = 50 mv e f = 1kHz Observe no osciloscópio e registe os sinais U e U, colocando J na posição superior (dreno) i c) epita o procedimento para f = 10; 100; 400; 500 e 600 khz, registando os valores obtidos para a amplitude do sinal à saída - 3 -

5 d) antendo U = 50 mv e f = 1 khz, registe os valores da amplitude da tensão à saída quando = 560 Ω (J4 na posição esquerda) e 1kΩ (J4 na posição direita) e) Ajuste U = 1 V, f = 1 khz e = 1 kω egiste o sinal obtido à saída u II ontagem com resistência de fonte (fonte comum com degenerescência) C 1 T r E E 1 1 = 0 V = 1kΩ = 560 Ω = 10 Ω = 1 kω = 1, 5 kω C = C = 5,5 μf u i ~ J3 1 C u u -FigII- a) egiste o valor lido no voltímetro V1 egiste igualmente os valores lidos em V com o ligador J na posição superior (tensão no dreno) e inferior (tensão na fonte) b) Considere o ligador J1 na posição superior (sinal) Ajuste a amplitude do sinal de entrada para U = 50 mv e f = 1 khz Considere J3 na posição central egiste as amplitudes dos sinais observados no osciloscópiou e u d) epita o procedimento da alínea anterior com o ligador J3 colocado nas posições central e direita III ELATÓIO a) Nas características de saída do OFET verifique que g ds é diferente de zero Porquê? b) Com base nos resultados obtidos experimentalmente determine o valor da constante multiplicativa A na expressão de I - 4 -

6 c) Na experiência efectuada em I, explique o andamento do sinal U e da forma como fez o cálculo experimental de os dois valores de U lim Compare os resultados obtidos no circuito inversor com utilizados e comente as diferenças obtidas d) Com os valores obtidos trace a característica estacionária I ( U ) U = 6V e) Com os valores dos parâmetros obtidos experimentalmente para o OFET determine analiticamente os pontos de funcionamento em repouso do transístor nos circuitos das figuras II1 e II f) Para os mesmos circuitos determine analiticamente os ganhos em tensão u / u e compare com os valores obtidos experimentalmente Comente as diferenças obtidas entre os ganhos de tensão obtidos nos circuitos com o ligador J3 à esquerda e à direita g) Utilizando o editor de modelos do programa OCA para OFET e com os valores obtidos experimentalmente no traçador, trace o gráfico I = I ( g ) Fixando os m parâmetros W = L= 1, obtenha o parâmetro K Nas condições definidas esse parâmetro representa a constante multiplicativa A determinada em b) Com efeito de acordo com o PPICE donde W K P U I ( 1 ) ( ) ( ) = + λu U U U U lim = A U U U lim L P d i W A = L K P h) Utilizando o editor de modelos do programa OCA para OFET e com os valores obtidos experimentalmente no traçador, trace o gráfico I = I ( U ) Obtenha o parâmetro U lim - 5 -

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