Найти тему

Теоретическая часть пособия. Полевые транзисторы. Глава 4.3. Статические х-ки полевого транзистора с управляющим p-n-переходом

Данное пособие подойдёт для студентов первых курсов, обучающихся по направлению "Электроника" и смежных с ним специальностей, а также для начинающих радиолюбителей и схемотехников.

В пособии будет представлена необходимая базовая теория и практические задачи для её закрепления.

Ссылки на полное оглавление пособия, на предыдущую на следующую главы.

Приятного чтения!

Статическими их называют потому, что на затвор подается постоянное напряжение, т.е. нет необходимости учитывать частотные моменты, переходные процессы и т.д.

Поскольку в рабочем режиме ток затвора обычно невелик или вообще равен нулю, то графики входных характеристик полевых транзисторов мы рассматривать не будем. Перейдем сразу к выходным или стоковым характеристикам.

Напряжение на затворе, при котором ток истока минимален, называется напряжением отсечки Uзи.отс.

Рис.4.3.1. Графические изображение выходной характеристики полевого транзистора с управляющим p-n-переходом (график слева) и стоко-затворной характеристики (график справа).
Рис.4.3.1. Графические изображение выходной характеристики полевого транзистора с управляющим p-n-переходом (график слева) и стоко-затворной характеристики (график справа).

Выходной (стоковой) характеристикой называется зависимость тока стока от напряжения исток-сток при константном напряжении затвор-исток Uзи = const. На рис.4.3.1 — график слева.

На графике можно четко выделить три зоны. Первая из них — зона резкого возрастания тока стока. Это так называемая «омическая» область. Канал «исток-сток» ведет себя как резистор, чье сопротивление управляется напряжением на затворе транзистора.

Вторая зона — область насыщения. Она имеет почти линейный вид. Здесь происходит перекрытие канала в области стока, которое увеличивается при дальнейшем росте напряжения исток-сток. Соответственно, растет и сопротивление канала, а стоковый ток меняется очень слабо (закон Ома, однако). Именно этот участок характеристики используют в усилительной технике, поскольку здесь наименьшие нелинейные искажения сигналов и оптимальные значения малосигнальных параметров, существенных для усиления. К таким параметрам относятся крутизна характеристики, внутреннее сопротивление и коэффициент усиления. Значения всех этих непонятных словосочетаний будут раскрыты ниже.

Третья зона графика — область пробоя, чье название говорит само за себя.

Справа от выходной характеристики на рис.4.3.1 показан график еще одной важной зависимости — стоко-затворной характеристики. Она показывает то, как зависит сила тока стока от напряжения затвор-исток при постоянном напряжении между истоком и стоком. И именно ее крутизна является одним из основных параметров полевого транзистора. На рис.23. представлены примеры графиков стоко-затворных характеристик для полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом с каналами p- и n-типа. Важное замечание: если на затвор подать переменный сигнал, то ток стока Iс также будет изменяться по тому же закону.

Рис.4.3.2. Графические изображение стоко-затворной характеристики для полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом и каналами p- и n-типа.
Рис.4.3.2. Графические изображение стоко-затворной характеристики для полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом и каналами p- и n-типа.