Уніполярні (польові) транзистори, страница 5

Прилад управляється струмом, оскільки на вході є прямосмещенный р-n-перехід і вхідний опір мало.

При управлінні від інтегральної схеми потрібне додаткове посилення струму.

Відносно невеликий коефіцієнт посилення по струму.

Необхідність спеціальних заходів по підвищенню перешкодостійкості.

Прилад управляється напругою, вхідний опір дуже великий, оскільки вхідний ланцюг від вихідної ізольований діелектриком.

Можливе безпосереднє управління від інтегральної схеми.

Дуже великий коефіцієнт посилення по струму.

Висока перешкодостійкість.

Ф і з і ч е з до і е     з в про й з т в а

Низька теплостійкість: із збільшенням струму росте температура структури, що приводить до більшого збільшення струму.

Висока теплостійкість: зростання температури структури приводить до збільшення опору каналу і струм зменшується.

Про з про б е н н про з т і    э до з п л у а т а ц і иВысокая вірогідність саморозігрівання і вторинного пробою: звуження області безпечної роботи (ОБР).

Висока чутливість до струмових перевантажень.

Необхідність вирівнювання струмів в паралельному з'єднанні приладів.

Низька вірогідність теплового саморозігрівання і вторинного пробою - розширення ОБР.

Низька чутливість до струмових перевантажень.

Рівномірний розподіл струму в паралельному з'єднанні приладів.

Проведене порівняння показує, що в дискретних електронних пристроях МДП-транзистори у ряді вживань переважно біполярних з наступних причин:

1. Управляючий ланцюг польових транзисторів споживає нікчемну енергію, оскільки вхідний опір цих приладів великий (до 1017 Ом). Як правило, посилення потужності і струму в МДП- транзисторах багато більше, ніж в біполярних.

2. Значно підвищуються надійність роботи і перешкодостійкість схем на МДП-транзисторах унаслідок того, що управляючий ланцюг ізольований від вихідного ланцюга.

3. МДП-транзистори мають низький рівень власних шумів, що пов'язано з відсутністю інжекції і властивих їй флюктуаций.

4. Польові транзистори володіють більш високою власною швидкодією, оскільки в них немає інерційних процесів накопичення і розсмоктування носіїв заряду.

В порівнянні з польовими МДП-транзистори і мають наступні недоліки:

1.Вследствие щодо високого опору каналу у відкритому стані падіння напруги на відкритому МДП-транзисторі більше, ніж падіння напруги на насиченому біполярному транзисторі.

2. МДП-транзистори мають істотно менше значення граничної температури структури рівне 150 0С (для кремнієвих біполярних транзисторів ця температура рівна 200 0С).

Надійність роботи могутнього польового транзистора в підсилювальному режимі безпосередньо зв'язана з ОБР транзистора (рис.1.12).  На  осях  графіка  ОБР  відкладені  значення  вихідних величин: струм стоку Iс і напруга стік-витік Uси. Струм стоку обмежений похилою лінією розсіюваної потужності (струм стоку рівний максимально допустимій потужності розсіювання, діленій на напругу стік-витік) і максимально допустимою температурою структури. Нахил графіка, що обмежує ОБР польових транзисторів, у всьому інтервалі робочих струмів і напруг один і той же на відміну від графіка ОБР біполярних транзисторів - показаний пунктиром (нахил збільшується при настанні вторинного пробою, ОБР звужується).

В підсилювальних схемах часто використовують могутні МДП-транзистори  і  транзистори  із  статичною  індукцією  (СИТ). Порівняно з  СИТ могутні  МДП-транзистори  мають наступні переваги:

1. Мають менше значення місткості, що дозволяє розширити діапазон робочих частот до 1000 кГц у МДП- транзисторів (для СИТ верхня межа частотного діапазону складає 100 кГц).

2. Забезпечують підвищену надійність роботи (наприклад, при пропаданні замикаючої напруги на одному з СИТ комплементарної пари джерело живлення виявляється замкнутим накоротко через два відкритих СИТ.

3. Мають менший рівень втрат потужності при роботі в підсилювальному режимі унаслідок меншого значення опору відкритого МДП-транзистора (0,1 Ом і менш) в порівнянні з СИТ (0,5 Ом і більш).

Основним недоліком могутніх МДП-транзисторів значні зміни порогової напруги при зміні температури. Залежність цього параметра від температури представляється наступним виразом

Uпор(Т)= Uпор(20 0С) - ТКUпор · ?Т

 

^{де   ТКUпор   -   температурний коефіцієнт порогового на-}

                               ^{пряжения, рівний  -5 е -10 мВ ¤ 0С.}

 

^{Найважливіші переваги СИТ з погляду їх вживання в підсилювальному режимі експлуатації визначаються параметрами вихідних характеристик:}

^{-выходное опір СИТ багато менше вихідного опору МДП-транзистора, що забезпечує хороше узгодження СИТ з низкоомной навантаженням і підвищує загальний КПД підсилювача потужності;}

 ^{-динамический діапазон посилення СИТ ширше, що приводить до зниження нелінійних спотворень, що вносяться непарними гармоніками високого порядку в двотактних підсилювальних режимах.}