Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Параметры полевых транзисторов с управляющим p-n переходом






Параметры полевых транзисторов определяются из связи между выходным током - током стока и напряжениями затвор-исток, сток-исток:

IC = f (UЗИ ,UCИ ). (9)

Из функционального уравнения (9) получаем дифференциальное уравнение в частных производных вида

dIC = (¶IC /¶UЗИ ) dUЗИ + (¶IC /¶UCИ )dUCИ (10)

Другая запись уравнения (10) имеет вид

dIC = S×dUЗИ + (1/Ri)× dUCИ (11)

Из уравнения (11) находятся основные статические параметры полевых транзисторов: крутизна характеристики - S; внутреннее сопротивление - Ri ; статический коэффициент усиления по напряжению -m.

Эффективность управляющего действия затвора в полевых транзисторах оценивается крутизной сток-затворной характеристики. Крутизна характеристики S показывает, на сколько миллиампер изменяется величина тока стока при изменении напряжения на затворе на один вольт.

S = (¶IC / ¶UЗИ ) = (dIC / dUЗИ ) (12)

UCИ = const

При определении крутизны S напряжение сток-исток должно оставаться постоянным. Графически величина S соответствует крутизне сток-затворной характеристики, то есть наклону касательной в заданной точке сток-затворной характеристики. Поскольку ток стока нелинейно зависит от напряжения на затворе, то и крутизна характеристики является функцией напряжения на затворе: S=f(UЗИ). В зависимости от типа полевого транзистора крутизна маломощных транзисторов имеет значение порядка S = (1,5¸2,0) мА/В.

Внутреннее сопротивление полевого транзистора Ri характеризуется воздействием напряжения стока на ток стока и определяется из выражения

Ri = (¶UCИ / ¶IС ) = (dUCИ / dIС ) (13)

UЗИ = const

Внутреннее сопротивлениеRi полевого транзистора - это отношение изменения выходного напряжения (напряжения сток-исток) к изменению выходного тока (тока стока) при постоянном напряжении на затворе. По физическому смыслу этот параметр показывает сопротивление полевого транзистора переменному току и составляет сотни кОм в зависимости от типа полевого транзистора. Графически внутреннее сопротивление соответствует наклону касательной в заданной точке выходной характеристики полевого транзистора. Чем положе идет выходная характеристика полевого транзистора, тем большее значение имеет внутреннее сопротивление.

Статическим коэффициентом усиления по напряжению m называют отношение изменения напряжения сток-исток к изменению напряжения затвор-исток при неизменном токе стока:

m = (¶UCИ / ¶UЗИ ) = (dUCИ / dUЗИ ) (14)

IC = const

Статический коэффициент усиления по напряжению показывает, во сколько раз напряжение на затворе сильнее влияет на ток стока по сравнению с напряжением на стоке. Значение m, как правило, много больше единицы. Если дифференциальное уравнение (11) приравнять нулю, то получим:



dIC = S×dUЗИ + (1/Ri)× dUCИ = 0, (15)

откуда m = S× Ri (16)

Уравнение (16) получило название внутреннего уравнения. Это уравнение широко применяется на практике для вычисления третьего параметра по двум известным.

Чтобы определить параметры полевого транзистора с управляющим
p-n переходом, необходимо иметь семейство выходных характеристик. Крутизну характеристики и внутреннее сопротивление определяют графически по выходным характеристикам на рабочем участке (рис. 7), а также при лабораторных исследованиях методом двух отсчетов.

 
 

Рис. 7. Определение параметров полевых транзисторов по выходным характеристикам

Крутизну характеристики S =(D IC / DUЗИ ) определяют

UСИ = const

по точкам A и B зависимостей 1 и 2 рис. 7. Приращение тока стока находят как разность значений токов стока в точках A и B при напряжении сток-исток UСИ = UСИ НОМ : D IC = IC1 - IC2 ; а приращение напряжения затвор-исток - как разность напряжений на затворе между зависимостями 1 и 2 рис. 7: D UЗИ = UЗИ1 - UЗИ2 .

Внутреннее сопротивление Ri = DUCИ / DIС определяют

UЗИ2 = const

по точкам B и C рис. 7, расположенным на рабочем участке, при напряжении UЗИ = UЗИ2 = const : D UСИ = UСИ НОМ – UСИ1 ; D I¢С = IC2 – IC3.

Значение статического коэффициента усиления по напряжению определяется из уравнения (16) по найденным двум параметрам : S и Ri.

При лабораторных исследованиях параметры полевых транзисторов можно определить методом двух отсчетов. Для определения внутреннего сопротивления устанавливается номинальное напряжение затвор-исток, а напряжение сток-исток нужно изменять в пределах всего рабочего участка. Для определения крутизны характеристики устанавливается номинальное значение напряжения сток-исток, а напряжение на затворе изменяется на один вольт от номинального значения.



Параметры некоторых полевых транзисторов с управляющим p-n переходом приведены в приложениях 1-4.

 



mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2020 год. (0.007 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал