Laboratório III

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Universidade Federal de Pernambuco
Departamento de Eletrônica e Sistemas
ES238 – Eletrônica 1
Prof. João Paulo Cerquinho Cajueiro
2◦ Semestre 2009
até 30/set/2009
Laboratório III - Transistores
Objetivo - Estudar os transistores bipolar e MOSFET e extrair seus parâmetros para uso em práticas posteriores.
Preparação
1. Explique como possı́vel utilizar o circuito 1, um gerador de funções e um
osciloscópio para obter a curva VCE × IC de um transistor bipolar em
função da tensão VBE assumindo que β é muito grande.
2. Utilizando os modelos dos transistores bipolares LM3046, obtenha o valor
de VBE necessário para obter IC = 1 mA.
3. Simule a corrente de coletor no spice ou similar para uma tensão VCE
variando de 0 a 5 V e VBE ajustado para que IC = 1 mA. Compare os
valores de VBE calculado e simulado.
4. Considerando que ∂Ic , ∂Vce e ∂Vbe são equivalentes a ∆IC , ∆VCE e ∆VBE ,
obtenha valores de gm e ro para IC = 1 mA. Extraia daı́ valores para VA e
VT e compare com os do modelo. Talvez seja necessário mais simulações.
5. Utilizando os modelos dos transistores nmos do CD4007, obtenha o valor
de VGS necessário para obter ID = 1 mA.
6. Simule a corrente de dreno no spice ou similar para uma tensão VDS
variando de 0 a 5 V e VGS ajustado para que ID = 1 mA. Compare os
valores de VGS calculado e simulado.
7. Obtenha valores de gm e ro para ID = 1 mA. Extraia daı́ valores para
KP , λ e VT h e compare com os do modelo.
substrato
VDD
VSS
(a) LM3046
(b) CD4007
Figura 1: Diagrama dos chips utilizados.
1
Metodologia
1. Monte o circuito 1 usando do CI LM3046 (pinagem mostrada abaixo) ou
similar (ATENÇÃO: Mantenha o pino 13 do CI em -10 V, senão você
QUEIMARÁ o CI!).
2. Ajuste no gerador de sinais uma onda triangular de 100Hz que vá de 0V
a 5V. Não aplique o sinal ao circuito antes de ajustá-lo para evitar danos
a algum componente.
3. Ajuste o potênciometro até que a corrente de coletor seja de 1 mA. Anote
a tensão VBE .
4. Coloque o canal 1 do osciloscópio em Ven e o canal 2 em Vsa e coloque
o osciloscópio no modo xy. Ajuste o osciloscópio para que a curva de
transferência do transistor apareça inteira.
5. Alterando um pouco os valores de VBE , obtenha medidas necessárias para
obter gm e ro .
6. Repita para um transistor MOS tipo n usando o circuito 2 e trocando
base por porta, coletor por dreno e emissor por fonte. Use o transistor dos
pinos 3, 4 e 5 e ligue os pinos 13 e 14 à 10V e o pino 7 ao terra.
7. Obtenha das medidas os parâmetros VA e VT do transistor bipolar e KP ,
λ e VT h do transistor MOS.
6
−
+10V
+10V
4
7
Ven
5
+
1k
10k
11
-10V
2
2k
3
−
+
+10V
4
1
Vsa
1
Vsa
11
-10V
(a) circuito 1
6
−
+10V
4
7
Ven
5
+
11
1k
+10V
-10V
2
2k
3
−
+
+10V
4
11
-10V
(b) circuito 2
Figura 2: Circuitos da prática.
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