Розрахунок транзисторних ключових каскадів, страница 2

З усього різноманіття польових транзисторів для побудови електронних ключів найбільше поширення одержали МДН – транзистори з індукованим каналом (в іноземній літературі – збагаченого типу). Транзистори цього типу характеризуються граничною напругою U_пор, під час дії якого виникає провідність каналу. Іншими параметрами МДН-транзистора, використовуваних у розрахунках є I_С0 – залишковий струм стоку, крутість характеристики S.  МДН-транзистор в  області малих напруг між стоком і витоком (відкритий транзистор) можна подати еквівалентним опором (на відміну від насиченого біполярного транзистора – джерела напруги). У ключах на МДН-транзисторах з індукованим каналом, полярності вхідного (U_ЗВ) і вихідного (U_СВ) напруг збігаються.

На рис.3.2а наведена типова схема ключа на МДН-транзисторі з індукованим каналом і резистивним навантаженням. Резистор R_с у колі стоку виконує роль баластного опору, що обмежує струм стоку транзистора. За допомогою наведеної на рис.3.2б вихідної характеристики транзистора розглянемо режими роботи транзистора.

Рисунок 3.2 – Схема ключа на МДН-транзисторі і

вихідна характеристика ключа

При U_вх < U_пор  канал транзистора відсутній, струми витоку в транзисторі зневажено малі, тому U_вих ≈ U_жив (для більш точних розрахунків можна скористатися формулою U_вих = U_жив  – I_С0· R_С).

При U_вх > U_пор і U_СВ >U_{СВ нас гр}  (U_{СВ нас гр} = U_вх – U_пор  – напруга, що розмежовує круту і положисту області характеристики) робоча точка транзистора  знаходиться в положистій області характеристики і

U_вих = U_жив – I_СR_С.

З урахуванням того, що

I_С = 0,5 · S₀ (U_вх – U_пор)²,