Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
04_ПТ EWB05-1.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
367.1 Кб
Скачать

Из записанного следует, что

U*зи= Uзи/(1+(rк+rи) jωCзк))= Uзи/(1+jωτs),

где τs = (rк+rи) Cзк – постоянная времени крутизны.

Отсюда следует, что с ростом частоты входного сигнала крутизна полевого транзистора уменьшается и становится комплексной функцией частоты

S(jω)=Uси/Uзи = S0/(1+jωτs),

S0= Uси/U*зи – дифференциальная крутизна на низких частотах.

Отсюда следует, что граничная частота крутизны определяется из соотношения

ωs = (τs)-1.

Постоянная времени определяется выражением

τs=L2/(μ(Uзи – U0))

где L – длина канала; μ – подвижность основных носителей канала. Поскольку подвижность электронов выше подвижности дырок, то n-канальные более высокочастотные. У современных МДП-транзисторов удается делать длину канала менее 1мкм, при этом τs< 0,5нс, а fs>15Ггц. Такие значения параметров позволяют пренебречь инерционностью крутизны и считать, что инерционность МДП-транзистора обусловлена межэлектродными и паразитными емкостями.

Постоянная времени для полевых транзисторов с p-n-переходом вычисляется аналогично. Однако, практически, не удается сделать длину канала такой же малой, как у современных МДП-транзисторов. Поэтому быстродействие современных МДП-транзисторов значительно выше.

Полевые транзисторы с p-n-переходом уступают МДП-транзисторам и по величине входных сопротивлений: оно определяется обратным током p-n-перехода и обычно не превышает 109Ом. С ростом температуры быстро уменьшается.

Важным достоинством полевых транзисторов с p-n-переходом является высокая стабильность характеристик во времени и малый уровень собственных шумов. Причина этого состоит в том, что канал располагается в обьеме кристалла. Он отделен от поверхности кристалла p-n-переходом, который выполняет роль диэлектрика. Такой диэлектрик практически не содержит дефектов, загрязнений, что является причиной временной нестабильности и шумовых флуктуаций. Канал МДП-транзисторов является приповерхностным. Он входит в контакт с инородным телом – диэлектриком. Во времени свойства диэлектрика изменяются, что приводит к нестабильности и параметров МДП-транзистора. При протекании тока канала происходит обмен электронами канала с дефектами диэлектрика. Это создает повышенный шум МДП-транзистора. Это основные недостатки МДП-транзисторов.

Подобно биполярным транзисторам, полевые транзисторы используют в трех основных схемах включения: с общим истоком (ОИ), общим стоком (ОС) и общим затвором (ОЗ). Усилительный каскад по схеме ОИ аналогичен схеме ОЭ. Он дает большое усиление тока и мощности и инвертирует фазу входного напряжения. Коэффициент усиления каскада по напряжению приближенно равен Ku= SRH.

Схема ОС подобна эмиттерному повторителю и называется истоковым повторителем. Коэффициент усиления каскада по напряжению близок к единице. Усилитель по схеме ОС имеет сравнительно небольшое выходное сопротивление и большое входное сопротивление. Кроме того, здесь значительно уменьшена входная емкость, что способствует увеличению входного сопротивления на высоких частотах.

Схема ОЗ аналогична схеме ОБ. Схема не усиливает тока, поэтому коэффициент усиления по мощности во много раз меньше, чем в схеме ОИ. Эта схема имеет малое входное сопротивление, так как входным током является ток стока. Фаза напряжения при усилении не инвертируется.