Дифференциальное сопротивление RДИФ выпрямительного диода в двух рабочих точках, страница 9

а)  МДП - транзисторы с индуцированным каналом (рисунок 4.1, в, г,)

б)  МДП - транзисторы со встроенным каналом (рисунок 4.1, д, е,)

Рисунок 4.1 Разновидности полевых транзисторов

Полевые транзисторы бывают с каналом р- типа (рисунок 4.1 а,в,д,) и с каналом n-типа (рисунок 4.1,б,г,е). Различие состоит в знаке используемых подвижных носителей заряда. При включении транзисторов с различными каналами в схемы, полярность подключения источников питания у них противоположная.

Ток утечки затвора, как уже отмечалось, очень мал. Например у транзистора КП103 Iз.ут≤20нА (при Uси=0 В, Uзи=10 В), у транзистора КП301Iз.ут≤0,3нА (при Uзи=-30 В).

Поэтому входные характеристики полевых транзисторов не рассматриваются.

 I_ВХ = f(U_ВХ )   или       I_З = f( U_ЗИ )                                          (4.1)

Управляющее действие затвора наглядно иллюстрируют управляющие (стокозатворные или переходные, проходные) характеристики выражающие зависимость.

I_ВЫХ = f (U_ВХ )                    при  Uвых = const                                 (4.2)

I_С = f (U_ЗИ )                         при  Ucи = const

Однако эти характеристики неудобны для расчетов, и поэтому чаще пользуются выходными характеристиками.

Выходные характеристики (стоковые) выражают зависимость (рисунок 4.2)

I_ВЫХ = f (U_ВЫХ )         при  Uвх = const                   (4.3)

I_С = f (U_СИ )              при  Uзи = const(4.4)

Они показывают, что с увеличением Uси ток стока Ic сначала довольно быстро, а затем это нарастание замедляется и почти совсем прекращается, т.е. наступает явление, напоминающее насыщение. Работа транзистора обычно происходит на пологих участках характеристик, в области, которую не совсем удачно называют областью насыщения (на рисунке 4.2 отмечено пунктиром).

Напряжение, при котором начинается эта область, иногда называют напряжением насыщения. Запирающее напряжение затвора (при котором ток стока равен нулю Iс= 0) называют напряжением отсечки.

По выходным вольтамперным характеристикам полевого транзистора определить разновидность транзистора и тип канала, рассчитать параметры крутизну S, внутреннее дифференциальное сопротивление R_ДИФ, коэффициент усиления m, сопротивление постоянному току R_О в заданной исходной рабочей точке.

Полевой транзистор характеризуется следующими параметрами. Основным параметром является.

S - крутизна, отношение изменения тока стока к изменению напряжения на затворе при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора в схеме с общим истоком

Вторым параметром является: Ri - внутреннее (выходное) дифференциальное сопротивление представляющее собой сопротивление транзистора между стоком и истоком (сопротивление канала) для переменного тока,

 R_i = ΔU_СИ / ΔI_С            при   Uзи = сonst                           (4.5)

На пологих участках выходных характеристик Ri достигает сотен килоом и оказывается во много раз больше сопротивления транзистора постоянному току Ro.

R₀ = U_СИ0 / I_С0                                                                     (4.6)

Следующий важный параметр - коэффициент усиления, который показывает, во сколько раз сильнее действует на ток стока изменение напряжения затвора, нежели изменение напряжения стока

 μ = - ΔU_СИ /ΔU_ЗИ       при   Iс = const.                                             (4.7)

Коэффициент усиления m выражается отношением таких изменений ∆Uси и ∆Uзи, которые компенсируют друг друга по действию на ток стока Iс, в результате чего этот ток остаётся постоянным. Так как для подобной компенсации ∆Uси и ∆Uзи должны иметь разные знаки (например, увеличение Uси должно компенсироваться уменьшением Uзи, то в правой части формулы (4.7) стоит знак "минус". Иначе, вместо этого можно взять абсолютное значение правой части, т.e. m>0. Коэффициент усиления m связан с параметрами Riи S простой зависимостью

m=SRi(4.8)

К параметрам полевого транзистора, которые, как правило, указываются в справочной литературе, относятся:

Iс.нач - начальный ток стока, ток стока при напряжении между затвором и истоком, равном нулю, и при напряжении на стоке, равном или превышающем напряжение насыщения;