Вопрос 15. Характеристики и параметры полевого транзистора с управляющим переходом

Характеристики полевого транзистора с управляющим p – n – переходом показаны на рис.5.4.

Качественно характеристики полевого транзистора подобны характеристикам биполярного транзистора. При этом сток полевого транзистора соответствует коллектору, затвор - базе и исток – эмиттеру биполярного транзистора. Так как входной ток полевого транзистора практически равен 0, то входная характеристика не строится.

В выходных характеристиках полевого транзистора можно выделить три области.

Область I – крутая область – может использоваться как омическое управляемое сопротивление. При этом напряжение между стоком и истоком относительно мало.

Область II называется пологой или областью насыщения. В усилительных каскадах транзистор работает на пологом (в области насыщения) участке характеристик. В III области происходит пробой транзистора.

Как уже отмечалось, напряжение, при котором наступает режим насыщения, называется напряжением насыщения. Как видно из выходных характеристик, напряжение насыщения меняется при изменении напряжения U_зи. Так как влияние U_зи и U_си на ширину канала у стокового вывода практически одинаково, то U_{си нас} при U_зи = 0 равно |U_отс| и

U_{си нас} = |U_{зи отс}| - |U_зи|.

Другими словами, напряжения насыщения транзистора можно получить путем наложения передаточной характеристики на выходные характеристики и смещая U_отс в начало координат.

К основным характеристикам полевых транзисторов относятся:

1. стокозатворная - зависимость тока стока I_с от напряжения на затворе U_зи для транзисторов с ка­налом n типа (рис. 8.6)

Рис. 8.6. Стокозатворная характеристика

2. стоковая - зависимость тока стока I_с от напряже­ния сток исток U_си при постоянном напряжении на затворе, I_с = f(U_си) при U_зи = const (рис. 4.7).

Рис. 8.7. Стоковая характеристика

Основные параметры:

1. напряжение отсечки;

2. крутизна стокозатворной характеристики пока­зывает, на сколько миллиампер изменится ток стока полевого транзистора при изменении напряжения на затворе на 1 В при фиксированном напряжении сток исток. Крутизну стокозатворной характеристики можно вычислить по следующим формулам,

S = Δ I_c/Δ U_зи = (I_c2 – I_c1)/(U_зи2 – U_зи1).

3. внутреннее сопротивление, иногда называемое выходным, полевого транзистора, равное частному прира­щений напряжения сток исток транзистора и тока стока при фиксированном напряжении затвор исток, можно вычислить по формуле

R_i = Δ U_си/Δ I_c.

Приращения напряжения сток исток Δ U_си и тока стока Δ I_с можно определить по графику выходных ха­рактеристик полевого транзистора, изображенных на рис. 8.8.

Рис. 8.8. Выходные характеристики

4. входное сопротивление полевого транзистора, равное частному приращений напряжения затвор исток и тока затвора, можно найти согласно выражению

R_вх = Δ U_зи/Δ I_з.

Ввиду того, что на затвор полевого транзистора подают запирающее напряжение, ток затвора будет представлять собой обратный ток закры­того p-n перехода и будет очень мал. Величина входного сопротивления R_вх полевого транзистора весьма велика и может достигать 10⁹ Ом.

Вопрос 16. Полевые транзисторы с управляющим/ изолированным затвором