Электроника - практический курс - Джонс М.Х.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка):
показан и-канальный транзистор со встроенным каналом (с обеднением).
Вывод подложки (часто обозначаемый буквой "6" от слова bulk - масса)
снабжен стрелкой, указывающей тип проводимости канала. Обычно подложку
соединяют с истоком, причем иногда это делается внутри транзистора. На
рис. 2.4(Ь) показан и-канальный МОП-транзистор с индуцируемым каналом (с
обогащением), и в отличие от рис. 2.4(a) канал указан прерывистой лини-
Проходные характеристики полевых транзисторов 41
Рис. 2 .4. Обозначения МОП-транзисторов: (а) л-канальный транзистор со
встроенным каналом (с обеднением), (Ъ) л-канальный транзистор с
индуцируемым каналом (с обогащением), (с) p-канальный транзистор со
встроенным каналом (с обеднением), (d) р-канальный транзистор с
индуцируемым каналом (с обогащением).
ей, подчеркивающей, что собственный проводящий канал между истоком и
стоком в транзисторе отсутствует. На рис. 2.4(c) и 2A(d) показаны
/ьканаль-ные МОП-транзисторы со встроенным и с индуцируемым каналами (с
обеднением и с обогащением) соответственно; обратите внимание, что
стрелка у вывода подложки направлена в противоположную сторону по
сравнению с п-канальными транзисторами. В обозначениях всех МОП-
транзисторов явным образом указывается, что затвор изолирован от канала.
2.4 Проходные характеристики полевых транзисторов
Точно так же, как на рис. 1.15 мы строили зависимость коллекторного тока
биполярного транзистора от тока в базе, мы можем графически изобразить
проходные характеристики полевых транзисторов различного типа. В данном
случае речь идет о зависимости тока стока от напряжения затвор-исток. На
рис. 2.5 показаны три таких графика для я-канальных транзисторов;
согласно каждой из этих кривых, ток стока уменьшается, по мере того как
потенциал затвора становится все более отрицательным. На рис. 2.5(a)
представлена проходная характеристика полевого транзистора с р-п
переходом, который, естественно, работает в режиме обеднения. На рис.
2.5(b) построена
42 Полевой транзистор
Рис. 2.5. Типичные проходные характеристики л-канальных полевых
транзисторов. Представлены зависимости тока стока 1В от напряжения
затвор-исток VGS для (а) полевого транзистора с р-п переходом, (6) МОП-
транзистора со встроенным каналом, (с) МОП-транзистора с индуцируемым
каналом.
характеристика МОП-транзистора со встроенным каналом (с обеднением),
показывающая, что этот транзистор может также работать в режиме
обогащения. Кривая на рис. 2.5(c) относится к я-канальному транзистору с
индуцируемым каналом (с обогащением). Подобные характеристики можно
построить и для р-канальных транзисторов за исключением того, что
полярность напряжения затвор-исток должна быть противоположной.
2.5 Крутизна
Как можно судить о качестве полевого транзистора? В случае биполярного
транзистора естественной характеристикой является коэффициент усиле-
Усилитель напряжения на полевом транзисторе 43
ния тока, и его достоинство состоит в том, что он является простым
безразмерным отношением токов. В случае полевого транзистора мы должны
отразить тот факт, что ток стока /д управляется напряжением Vgs между
затвором и истоком. Таким образом, о способности транзистора усиливать
нужно судить по величине отношения ID / Vas, которое, будучи отношением
тока к напряжению, имеет размерность проводимости. Эта величина
называется крутизной, обычно обозначается символами gm или у и находится
как отношение приращения тока стока (ДID) к приращению напряжения затвор-
исток (A Vas) (см. рис. 2.5(a)). Поэтому имеем:
Если /д измеряется в миллиамперах, a VGS - в вольтах, то величина gm
выражается в миллимо или в миллисименсах (мСм). Однако часто размерность
указывается в мА/B; впрочем, используются также микросименсы (мкСм).
Таким образом, в случае, когда крутизна полевого транзистора равна 3 мСм,
изменение напряжения затвор-исток на 1 В вызывает изменение тока стока на
3 мА.
2.6 Усилитель напряжения на полевом транзисторе
Как и в случае биполярного транзистора, в схеме усилителя напряжения
должно иметь место преобразование выходного тока полевого транзистора в
выходное напряжение. Для этого требуется резистор нагрузки. На рис. 2.6
показан простейший усилитель напряжения на основе недорогого полевого
транзистора общего назначения 2N3819 (аналог КПЗОЗИ - Прим. перев.),
который является транзистором с р-п переходом с каналом л-типа. Чтобы
получить достаточно большое усиление напряжения, требуется довольно
большое значение RL (22 кОм), а это, в свою очередь, требует большого
напряжения питания VDD (18 В). В этой простой схеме управляющий р-п
переход смещен в обратном направлении в результате включения между
затвором и истоком батарейки с небольшим напряжением 1,5 В. Это неудобно
и является недостатком такой схемы, так как предполагает, что для
получения заданного тока стока в любом транзисторе типа 2N3819 требуется
точно одно и то же напряжение смещения. На самом деле это далеко не так,
и поэтому может случиться, что данная схема не будет работать с
