【导读】本次实验的目的是研究将MOS场效应晶体管（NMOS和PMOS）连接为二极管时的正向/反向电流与电压特性。
材料:
● ADALM2000主动学习模块
● 无焊面包板
● 一个100 Ω电阻
● 一个ZVN2110A NMOS晶体管
● 一个ZVP2110A PMOS晶体管
NMOS说明
增强型NMOS晶体管栅源的电流与电压特性可以使用ADALM2000实验室硬件和以下连接来测量。使用面包板，将波形发生器W1连接到电阻R1的一端。将示波器输入2+也连接到这里。将M1的栅极和漏极连接到R1的另一端，如图所示。M1的源极连接至负电源Vn(–5 V)。将示波器输入2-和示波器输入1+连接到M1的栅极-漏极节点。示波器输入1–最好接地，以降低噪声影响。构建电路时，确保关闭电源Vn。确保所有连接都正确之后，接通电源。
图1.NMOS二极管连接图。
硬件设置
波形发生器配置为100 Hz三角波，峰峰值幅度为10 V，偏移为0 V。示波器的差分通道2（2+、2-）用于测量电阻（和晶体管）中的电流。连接示波器通道1 (1+)的单端输入，以测量晶体管两端的电压。流过晶体管的电流是2+和2-之间的电压差除以电阻值(100 Ω)的结果。
图2.NMOS二极管面包板电路。
程序步骤
将捕获的数据加载到Excel表格中，计算电流。计算并绘制电流与晶体管两端电压(VGS)的曲线。应没有反向流动电流。在正向导通区域，电压-电流应呈二次函数关系。计算并绘制电流与VGS的平方根曲线。比较两条曲线的形状并评论。VGS的平方根曲线。比较两条曲线的形状并评论。
图3.NMOS二极管XY曲线。
PMOS说明
使用PMOS器件，重复实验。连接方法类似，如图4所示。您可能注意到，在本示例中，示波器输入的极性发生反向。所以，示波器屏幕的电压和电流方向与NMOS示例中类似。M1的源极连接至正电源Vp (+5 V)。将示波器输入2+和示波器输入1–连接到M1的栅极-漏极节点。构建电路时，确保关闭电源(Vp)。确保所有连接都正确之后，接通电源。
图4.PMOS二极管连接图。
硬件设置
波形发生器配置为100 Hz三角波，峰峰值幅度为10 V，偏移为0 V。示波器的差分通道2（2+、2-）用于测量电阻（和晶体管）中的电流。连接示波器通道1 (1–)的单端输入以测量晶体管两端的电压。流过晶体管的电流是2+和2-之间的电压差除以电阻值(100 Ω)的结果。
图5.PMOS二极管面包板电路。
程序步骤
将捕获的数据加载到Excel表格中，计算电流。计算并绘制电流与VGS的曲线。应没有反向流动电流。在正向导通区域，电压和电流应呈二次函数关系。计算并绘制电流(ID)与VGS的平方根曲线。比较两条曲线的形状并评论。
图6.PMOS二极管XY曲线。
问题
● 通过绘制ID和VGS的测量数据曲线，找到并报告VTH和K (W/L)的值。比较NMOS和PMOS的VTH和K (W/L)值，有什么区别？
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