模电设计测试场效应管夹断（开启）电压 -

标题: 模电设计测试场效应管夹断（开启）电压 [打印本页]

作者: olddriver 时间: 2020-6-11 00:07
标题: 模电设计测试场效应管夹断（开启）电压

1）分析电路的测试原理，并在Multisim环境下测试五种不同型号场效应管的夹断电压（或开启电压）。

2）修改电路，使之能够测试P沟道场效应管的夹断电压（或开启电压）。

1.2 要求

1)所选场效应管应具有典型性。

2)对P沟道场效应管进行仿真。

2 原理图及测试原理

2.1原理图

图2.1 N沟道场效应管原理图

2.2器件参数

图2.2 N沟道2N3686结型场效应管图2.3 N沟道2SK330结型场效应管

图2.4 N沟道2N7000 MOS管图2.5 N沟道BSD215 MOS管

图2.6 N沟道BSS83 MOS管

图2.7 P沟道 2N2608结型场效应管图2.8 P沟道2N6804 MOS管

2.3 测试原理及测试结果2.3.1 N沟道测试原理及测试结果

因为电路中引入负反馈，所以根据虚断iN=iP=0，两个输入端电位近似为零，所以Is≈U1/R1。

夹断电压或开启电压，通常是漏极电流ID为一很小数值（如5μA）下的栅-源极电压UGS，所以需要满足U1/R1=5μA。

为了使内部的差分放大器尽量处于平衡状态，R1=R2=100kOhm，所以U1=0.5V。

此时电压的值近似等于场效应管的夹断电压或开启电压。因为集成运放反相输入端的电位只有几毫伏，所以可以会略它所引起的测量误差。

图2.2测试N沟道场效应管的夹断电压（或开启电压）

所测得的五种N沟道场效应管的夹断电压或开启电压以及管子的类型如下表所示

表2.1五种N沟道场效应管夹断电压（或开启电压）

型号	2N3686	2SK330	2N7000	BSD215	BSS83
管子类型	结型	结型	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沟道测试原理及测试结果

将图2.2中的V1改为-0.5V,V2改为-15V,同时将二极管D1反接，即可用于测试P沟道场效应管的夹断电压（或开启电压）。

图2.3测试P沟道场效应管的夹断电压（或开启电压）

所测得的两种P沟道场效应管的夹断电压或开启电压以及管子的类型如下表所示

表2.1 P沟道场效应管夹断电压（或开启电压）

型号	2N2608	2N6804
管子类型	结型	MOS
UGS(off)/V	1.071
UGS(th)/V		-0.074716

3 P沟道场效应管仿真结果

3.1结型场效应管

图3.1 P沟道结型场效应管2N2608夹断电压

3.2绝缘栅型场效应管

图3.2 P沟道绝缘栅型场效应管2N6804开启电压

4 设计小结与心得体会

这次设计，在多种方案的选择中，我们仔细比较分析其原理以及可行的原因，最后还是在通过多次对电路的改进，上机仿真，终于是整个电路可稳定工作。设计过程中，我深刻地体会到在设计过程中，需要反复实践，其过程可能相当繁琐，有时花很长时间设计出来的电路还需要重做，那时心中未免有点灰心，有时还特别想放弃，此时更加需要静下心，查找原因。设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半，因此我应在设计前做好充分的准备，如查找详细的资料，为我设计的成功打下坚实的基础。

自己的心得体会：经过这次的设计的学习，我确实学习了很多知识，真正的感受到了理论联系实际的重要性，以及这之间莫大区别，到最后看着自己的结果们心里还是感到很欣慰的。在让我体会到了分析电路的艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快了。在这里，感谢老师的指导。

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