n-kanavaisen MOSFET-transistorin mittaaminen ja MATLABilla mallintaminen

Abstract

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia n-kanavaisen MOSFET-transistorin käyttäytymistä eri hila- ja nielujännitteen arvoilla. Työssä mitattiin transistorin nieluvirtoja eri hila- ja nielujännitteen arvoilla ja mallinnettiin transistorin toimintaa Shichman-Hodgesin -mallin avulla käyttäen MATLABia. Työn mittaukset suoritettiin Oulun yliopiston Fab Lab:in protopajalla. Mittaukset suoritettiin käsin ja mittaustulokset tallennettiin Excel-taulukkoon. MATLABia käyttämällä mitattuihin pisteisiin sovitettiin Shichman-Hodgesin -mallin mukaisia käyriä. Mallia sovittamalla saatiin transistorin toimintaa kuvaavat parametrit selvitettyä. Työtä tehdessä havaittiin, että mittausjärjestelyä parantamalla saataisiin enemmän mittaustuloksia. Paremmalla mittausjärjestelyllä saataisiin myös minimoitua transistorin lämpenemisestä johtuvat mahdolliset virheet. Lisäksi nieluvirran arvot voitaisiin mitata tarkemmin paremmalla mittarilla. Jos vielä lisäksi käytettäisiin tarkempaa transistorin mallia, saataisiin mallinnuksesta entistä parempi.

The main focus of this thesis was to study the behaviour of n-channel MOSFET-transistor with different gate and drain voltages. During this thesis transistor drain currents were measured with different gate and drain voltages. The transistor was modelled using Shichman-Hodges model in MATLAB. The measurements of this thesis were completed in Fab Lab at the University of Oulu. The measurements were performed manually and results were stored in an Excel table. Shichman-Hodges model curves were fitted with the measurement results as well as possible using MATLAB. The parameters that describe behaviour of transistor were discovered this way. By using a better and more automated measurement arrangement more results could have been obtained. Also with better measurement arrangement the possible error caused by the transistor heating could have been minimized. With better ampere meter measurement results could have been more accurate. If besides all of these changes more accurate transistor model would have been used the modelling of transistor would have been better.