Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Дифференциальные параметры транзистора с p–n–затвором

Читайте также:
  1. Анатомия – могу спросить параметры здоровой кошки- пожалуйста, выучите.
  2. Вольт-амперные характеристики транзистора с р-п-затвором
  3. Выходные характеристики полевого транзистора.
  4. Геометрические параметры зубчатых ремней
  5. Дифференциальные зависимости при изгибе
  6. Дифференциальные параметры
  7. Дифференциальные параметры полевых транзисторов.

Ток стока в полевом транзисторе с р-n-затворoм зависит от двух переменных — напряжения затвора и напряжения стока: Iс = f(Uзи, Uси)- Запишем выражение для полного дифференциала тока стока:

Частные производные в этом выражении определяют приращение токов при изменении напряжений электродов, поэтому их можно взять в качестве дифференциальных параметров транзистора. Их обозначают следующим образом: – крутизна (проводимоcть прямой передачи) транзистора; – выходная проводимость транзистора; иногда вместо выходной проводимости берут обратную ей величину Ri, называемую внутренним сопротивлением транзистора.

Использовав эти обозначения и заменив бесконечно малые приращения независимых переменных малыми гармоническими колебаниями с амплитудами и , найдем амплитуду гармонического колебания тока:

(7.18)

Рассмотрим дифференциальные параметры полевого транзистора.

Крутизна.Крутизна характеризует управляющее действие затвора; численно она равна величине изменения тока стока при изменении напряжения затвора на 1 В. Обычно крутизну выражают в миллиамперах на вольт (мА/В).

Из выражений (7.13) и (7.11) получим, что

 

 

(7.19)

 

т. е. крутизна обратно пропорциональна сопротивлению канала; чем оно меньше, тем выше крутизна. Но сопротивление канала

следовательно, для получения высокой крутизны необходимо иметь малое отношение длины канала l кего ширине w, т. е. короткий и широкий канал. Практически, как указывалось, длина канала l может составлять единицы микрометров, а его ширина — тысячи микрометров. Толщина канала ограничивается требуемой величиной напряжения отсечки. Из соотношения (7.2) следует, что

Тогда при Uзи=0

(7.20)

Из выражения (7.19) вытекает, что крутизна линейно зависит от напряжения затвора и имеет максимальное значение при Uзи = 0 Для практического определения крутизны можно воспользоваться выходными характеристиками. Например, для транзистора 2П303 (см. рис. 7.3) найдем, что

Выходная проводимость.Выходная проводимость характеризует влияние напряжения стока на ток стока; численно она раина величине изменения тока стока (в микроамперах) при изменении напряжения стока на 1 В. Так же как и крутизну, выходную проводимость можно определить по выходным характеристикам. Для транзистора 2П303 выходная проводимость (см. рис. 7.3) равна

Величина выходной проводимости у полевого транзистора очень мала, она обусловлена изменением эффективной длины канала при изменении напряжения стока.

 

Коэффициент усиления.Для того чтобы сравнить воздействие напряжений стока и затвора на ток стока, введем еще один параметр — коэффициент усиления m, равный отношению приращений напряжений стока и затвора, вызывающих одинаковое по величине и противоположное по знаку приращение тока стока:

(7.21)



Из соотношения (7.18) получим, что коэффициент усиления

m= S/Gвых = SRi (7.22)

равен отношению крутизны к выходной проводимости, или произведению крутизны на внутреннее сопротивление транзистора.

 

Зависимость дифференциальных параметров от частоты. Частотные свойства полевого транзистора обусловлены главным образом влиянием междуэлектродных емкостей и распределенных сопротивлений канала, стока и истока (рис. 7.6,а). К ним относятся:

емкости затвора на исток Сзи и подложку Сзп, определяющие реактивную составляющую входного (управляющего) тока;

емкость затвора по отношению к каналу Сзк,образующая совместно с сопротивлением r'к канала и сопротивлением rиистока RC-цепочку, снижающую крутизну, т. е. эффективность управления на высо­ких частотах;

емкость стока на затвор Сзс, создающая цепь обратной связи выходной цепи с входной, ограничивающая устойчивость усиления на высоких частотах;

емкость стока на подложку Ссп, обусловливающая реактивную составляющую выходного тока.

На рис. 7.6,бпредставлена эквивалентная схема полевого транзистора, отображающая все перечисленные элементы его структуры. В выходную цепь включены внутреннее сопротивление транзистора Ri, характеризующее воздействие стока на выходной ток (ток стока), и источник тока , определяющий управляемую составляющую выходного тока. Крутизна S при этом зависит от частоты входного напряжения. Найдем эту зависимость.

Загрузка...

Напряжение на электронно-дырочном переходе затвора, определяющее эффект управления,

(7.23)

 

где полное сопротивление цепочки затвор — исток

 

Подставив это значение Zзи в формулу (7.23), получим

,

где

(7.24)

Крутизна характеристики

Обозначив значение крутизны характеристики при w=0, окончательно получим

(7.25)

 

Модуль крутизны

(7.26)

 

Eго зависимость от частоты такая же, как для модулей коэффициента передачи тока α~ и b~ биполярного транзистора (см. рис. 5.3). При w = ws крутизна S= S0/ , т. е. она уменьшается в раз по сравнению со своим значением на низкой частоте.

Назовем величину ws предельной частотой проводимости прямой передачи.

Внутреннее сопротивление полевого транзистора Ri можно считать не зависящим от частоты, ввиду того что длина канала, а, следовательно, и его индуктивность очень малы; время распространения сигнала вдоль канала также очень мало.


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 404 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Элементарная теория транзистора с p–n–затвором | Затвором | Элементарная теория транзистора с изолированным затвором | С изолированным затвором | Усилительные свойства МДП-транзистора | МДП-транзисторы в ключевом режиме |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Вольт-амперные характеристики транзистора с р-п-затвором| Транзистор с p-n-затвором как усилитель

mybiblioteka.su - 2015-2021 год. (0.009 сек.)