Файл: Статические характеристики полевых транзисторов с pn переходом.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 19
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Вариант 9.
-
Определить статические характеристики полевого транзистора с управляющим переходом.
Статические характеристики полевых транзисторов с p-n переходом
Типовая зависимость тока стока полевого транзистора JFET от запирающего напряжения на затворе приведена на рисунке 2.
Рисунок 2. Сток-затворная характеристика n-канального полевого транзистора с p-n переходом
Сток-истоковая характеристика, которую ещё называют характеристикой прямой передачи транзистора, для большинства полевых транзисторов достаточно хорошо описывается следующим квадратичным выражением:
. (1)Основным параметром полевого транзистора, используемым при расчете усилительного каскада или другого узла телекоммуникационной аппаратуры, является статическая крутизна характеристики прямой передачи. Она определяется по сток-затворной характеристике транзистора как отношение изменения тока стока к изменению напряжения затвор-исток:
. (2)В качестве примера реальной характеристики прямой передачи полевого транзистора на рисунке 3 приведем сток-затворную характеристику транзистора КП302.
Рисунок 3. Характеристика прямой передачи транзистора 2П302
Очень важной характеристикой усилительных электронных приборов является независимость их характеристик от напряжения источника питания. Обычно это достигается высоким выходным сопротивлением электронного прибора (электровакуумной лампы, биполярного или полевого транзистора). В полевых транзисторах высокое выходное сопротивление достигается за счёт присущей им внутренней отрицательной обратной связи в канале.
Для иллюстрации принципа работы внутренней обратной связи в канале полевого транзистора снова обратимся к рисунку 1. Мы уже упоминали, что за счёт высокого сопротивления полупроводника в канале полевого транзистора на нём возникает падение напряжения. При увеличении напряжения на стоке полевого транзистора,
увеличивается падение напряжения, возрастает толщина запирающего слоя. Это приводит к уменьшению площади сечения канала и в конечном итоге уменьшению тока стока. В результате действия этого механизма ток стока при увеличении напряжения на стоке почти не растёт. Это признак большого выходного сопротивления, как в генераторе тока.
Выходное сопротивление обычно определяется по выходным характеристикам транзистора. Типовые выходные характеристики полевого транзистора приведены на рисунке 4.
Рисунок 4. Выходные характеристики n-канального полевого транзистора с p-n переходом
На каждой характеристике прослеживается два участка — омический для малых Uс и насыщения для больших Uс. Насыщение для выходной характеристики при Uз = 0 начинается после напряжения Uс = Uотс. Для остальных характеристик насыщение наступит при меньших значениях Uс = Uотс − Uз. Выходное сопротивление полевого транзистора можно определить по его выходной характеристике, определив изменение тока ΔIс при изменении напряжения стока ΔUс. Выходное сопротивление транзистора будет равно:
. (3)На рисунке 5 приведены выходные характеристики реального полевого транзистора с p-n переходом 2П302.
Рисунок 5. Выходные характеристики n-канального полевого транзистора с p-n переходом
На них отчетливо видно, что наклон выходных характеристик зависит от напряжения на затворе. Соответственно меняется и выходное сопротивление транзистора.