BMT104 ELEKTRONİK DEVRELER DERSİ LABORATUVAR UYGULAMALARI

Transkript

1 T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BMT104 ELEKTRONİK DEVRELER DERSİ LABORATUVAR UYGULAMALARI DENEY NO: 8 JFET TRANSİSTÖRLER VE KARAKTERİSTİKLERİ Laboratuvar Grup No : Hazırlayanlar : Deney Tarihi :..... /.... / 2015 Doç. Dr. İbrahim YÜCEDAĞ Arş. Gör. Sümeyye BAYRAKDAR Arş. Gör. M. Enes BAYRAKDAR 2015

2 JFET TRANSİSTÖRLER VE KARAKTERİSTİKLERİ Amaç JFET Transistörlerin karakteristiklerin incelenmesi ve anlaşılması. Teorik Bilgi Alan etkili transistörler bir elektrik alanı üzerinde kontrolün sağlandığı bir takım yarıiletken aygıtlardır. Bunlar iki çeşittir: Eklem Alan Etkili Transistör (kısaca JFET veya basitçe FET) transistörler ve Yalıtılmış Geçitli Alan Etkili Transistör (IGFET) veya çoğu zaman adlandırıldığı şekli ile Metal Oksit Yarıiletken Transistör (kısaca MOS veya MOSFET olarak yazılırlar). FET transistör iki kutuplu eklemli transistörlerden (junction bipolar transistors) aşağıda belirtilen karakteristikler bakımından farklıdır: 1. Tek kutuplu aygıttır (yalnızca bir tip akım taşıyıcı). 2. Yapımı daha basittir ve entegre şekilde az yer kaplar. 3. Giriş empedansı büyüktür (Megaohm kademelerinde). 4. İki kutuplulara nazaran düşük gürültü üretir. 5. Akım geçişi sıfır olduğunda kompanse voltajı yoktur. Bu nedenle mükemmel bir sinyal kırpıcıdır. Aşağıdaki şekilde FET transistörün klasik kutuplanması, devresi ve simgesel gösterimi yer almaktadır. FET ekleminin geçidindeki ok başı geçit ekleminin doğru polarize edilmesi durumundaki akım yönünü göstermektedir. JFET Çeşitleri: Normal transistörlerin NPN ve PNP çeşitleri olduğu gibi JFET transistörlerin de N kanal ve P kanal olarak çeşitleri bulunmaktadır. Fakat genel olarak en çok N kanal JFET'ler kullanılır. 2

3 N kanal JFET transistör: N kanal JFET transistörler iki adet P ve bir adette N maddesinin birleşiminden meydana gelmiştir. FETin gate ucuna uygulanan gerilim ile D ve S uçları arasındaki direnç değeri kontrol edilir. Gate ucu 0V tutulduğunda, yani S ucuna birleştirildiğinde P ve N maddeleri arasındaki nötr bölge genişlemeye başlar. Bu durumda D ve S uçları arasından yüksek bir akım akmaktadır. D ve S uçları arasına uygulanan gerilim seviyesi arttırıldığı taktirde ise bu nötr bölge daha da genişlemeye başlar ve akım doyum değerinde sabit kalır. Gate ucuna eksi değerde bir gerilim uygulanması durumunda ise nötr bölge daralır. Akım seviyesi de gate ucuna uygulanan gerilim seviyesine bağlı olarak düşmeye başlar. Bu sayede D ve S uçlarındaki direnç değeri yükselir. P kanal JFET transistör: P kanal JFET transistörlerin çalışma sistemi de N kanal JFET 'lerle aynıdır. Tek farkı polarizasyon yönünün ve P N maddelerinin yerlerinin ters olmasıdır. Yani gate ucuna pozitif yönde polarizasyon verdiğimizde D ve S uçları arasındaki direnç artar, akım düşer. Gate ucu 0V iken ise akım doyumdadır. Ön Çalışma Ön Çalışma için JFET 'in Transfer Karakteristiği araştırınız ve kendi el yazınız ile yazarak açıklayınız. NOT: Ön çalışma raporu olmayanlar ve ön çalışma raporları aynı olan gruplar deneye alınmayacaktır. DENEYDE KULLANILACAK CİHAZLAR VE MALZEMELER: Laboratuvarda Mevcut Olanlar 1. ES Modül 2. ES-05 GK 3. Güç ve Bağlantı Kabloları Alınması Gereken Malzemeler 1. Multimetre 3

4 Deneyin Yapılışı 1. Şekil-1 de görülen, üzerinde DEVRE 4 yazılı devre ile deney yapacağız. Şekil-1 2. Bütün hata şalterlerinin yukarı, ya da N konumunda olduğuna dikkat edin. Bu şekilde devrede herhangi bir hata bulunmayacaktır. Buna ilaveten devre üzerinde hiç bir bağlantı teli veya kısa devre elemanının bağlı olmadığını kontrol edin. 3. Şimdi, aşağıda belirtilen bağlantıları yapın: 4.3 ile 4.7 soketleri arasına kısa devre elemanı koyun. 4.8 ile 4.11 soketleri arasına kısa devre elemanı koyun. 4.2 ile 4.4 arasına ampermetre bağlayın. 4.5 ile 4.11 arasına voltmetre bağlayın. f3 kaynağı 12 V verecek şekilde ayarlama yapın. Bu durumda devre Şekil-2 deki gibi olacaktır. Şekil-2 4. ES05 GK nın veya dışarıdan kullandığınız güç kaynağının şalterini, açarak modülü besleyin. 4

5 5. Ana ünitede veya güç kaynağındaki değişken voltaj (12 Var) potansiyometresinden voltajı 12 V tan sıfıra indirin. 6. P3 potansiyometresinden V GS voltajı 1 V olacak şekilde ayarlama yapın. Kaynak ile geçit arasındaki voltajı 1 volta görerek ayarlamak için 4.6 ile 4.11 arasına bir voltmetre bağlayın. 7. Bu voltajı ayarladıktan sonra 4.5 ile 4.11 arasındaki voltajı ölçerek elde ettiğimiz verileri tablo üzerine yazın. Geçit-kaynak voltajını (V GS ) 1,0 V olarak sabitledikten sonra soldaki kolonda gösterilen bütün değerler için boşalım-kaynak voltajını (V DS ) değiştireceğiz. Ampermetredeki akımı ölçüp tabloya yazacağız. Bundan sonra V DS yi değiştirip bir önce yaptığımız işlemleri tekrarlayacağız. Böylece Tablo tamamen doldurulmuş olacaktır. V DS V GS 1,0 0, Tablodaki değerleri yorumlayınız. Laboratuvar Sorumlusunun Onayı: 5