- •Отчет по лабораторной работе №1
- •Теоретическая часть
- •2.1. Классификация полевых (униполярных) транзисторов.
- •2.2. Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом.
- •2.3. Вах полевого транзистора с управляющим переходом в схеме ои.
- •2.3.1. Выходные (стоковые) характеристики: .
- •2.4. Дифференциальные параметры полевого транзистора с управляющим переходом.
- •2.5. Малосигнальная модель пт с управляющим переходом.
- •3. Описание лабораторного стенда
- •4. Экспериментальная часть
2.4. Дифференциальные параметры полевого транзистора с управляющим переходом.
Крутизна S характеризует управляющее действие затвора, равна отношению изменения тока стока к вызвавшему его изменению напряжения на затворе. (11)
Крутизна характеристики ПТ уменьшается при увеличении напряжения, приложенного к его затвору.
Выходная проводимость характеризует в области насыщения влияние напряжения Uси на ток стока Iс. (Выходная проводимость численно равна изменению тока стока при изменении напряжения Uси на 1В). Её величина, обусловленная ЭМДК очень мала.
(12)
где:- дифференциальное внутреннее сопротивление.
Усилительные свойства ПТ характеризуют коэффициентом усиления М:
(13)
Он равен отношению приращений напряжений стока и затвора, вызывающих одинаковое по величине и противоположное по знаку приращение тока стока.
Модуль коэффициента усиления равен: (14)
Температурные зависимости параметров ПТ с управляющим переходом.
При изменении температуры параметры ПТ с управляющим переходом изменяются из-за воздействия следующих факторов:
-
изменение обратного тока закрытого p-n- перехода;
-
изменение высоты потенциального барьера;
-
изменения удельного сопротивления канала.
С учетом влияния этих факторов можно выбрать такое положение рабочей точки транзистора, чтобы взаимно компенсировать изменения тока стока Iс. В итоге ток стока будет почти постоянным в широком диапазоне температур. Рабочую точку (Ic, Uси, Uзи) в которой изменение тока сотка при изменении температуры имеет минимальное значение, называют термостабильной точкой.
2.5. Малосигнальная модель пт с управляющим переходом.
Для анализа режимов усиления переменного сигнала применяются малосигнальные модели ПТ, как правило, для пологих участков ВАХ.
З –
Rзи Cзи Сзс Rзс
Сси
Rcи диф
– S∙Uзи +
И C
Рисунок 6 - Малосигнальная модель ПТ
– источник тока отображающий усилительные свойства ПТ (крутизна S=0,3 5 мА/В);
– дифференциальное сопротивление канала на пологом участке ВАХ/область насыщения/ (0,05 1 МОм);
, – обратные сопротивления p-n-переходов ( Ом). В практических расчетах их можно не учитывать;
, – барьерные емкости боковых частей p-n-перехода (0,2 10 пФ).
Работа ПТ с управляющим переходом практически не связана с инжекцией и диффузией неосновных носителей заряда, поэтому инерционность процессов обусловлена перезарядом барьерных емкостей переходов и конечной скоростью движения носителей в канале.
Инерционность ПТ можно учесть путем введения операторной крутизны характеристики: ; . (15)
где: - частота, при которой ; - статическое значение крутизны при ω=0. Сзк – эквивалентная емкость «затвор-канал»; Rк – усредненное эквивалентное сопротивление канала в линейной области (50…500 Ом).Время распространения сигнала вдоль канала (время дрейфа) очень мало им часто пренебрегают.