Характеристики полевых транзисторов.

Среди характеристик полевого транзистора выделяют управляющие и выходные характеристики.

Управляющие характеристики - это стоко-затворные характеристики, наглядно иллюстрирующие управляющее действие затвора.

Выходные характеристики – это стоковые характеристики полевого транзистора, представляющие собой зависимость

Выходные характеристик показывают, что с увеличением напряжения ток сначала растет довольно быстро, а затем это нарастание замедляется и почти совсем прекращается, т. е. наступает явление насыщения. Это объясняется тем, что при повышении и_си ток должен увели­чиваться, но так как одновременно по­вышается обратное напряжение на р-п-переходе, то запирающий слой расширя­ется, канал сужается, т. е. его сопротив­ление возрастает, и за счет этого ток i_c должен уменьшиться. Таким образом, имеют место два взаимно противопо­ложных воздействия на ток, который в результате остается почти постоян­ным.

При подаче большего по абсолют­ному значению отрицательного напря­жения на затвор ток i_c уменьшается, и характеристика проходит ниже.

Повышение напряжения стока в кон­це концов приводит к электрическому пробою р-п-перехода, и ток стока начи­нает лавинообразно нарастать, что по­казано на рисунке штриховыми линиями. Напряжение пробоя является одним из предельных параметров полевого тран­зистора.

Работа транзистора обычно проис­ходит на пологих участках характери­стик, т. е. в области, которую часто называют областью насыщения. Напряжение, при котором начинается эта область, иногда называ­ют напряжением насыщения, а запи­рающее напряжение затвора иначе еще называется напряжением отсечки.

Следует отметить, что для тран­зисторов с каналом р-типа полярности питающих напряжений противоположны тем, какие показаны на рис. 7.1, 7.3 и 7.4 для транзисторов с каналом п-типа.

Параметры полевых транзисторов.

Крутизна управляющей характеристики транзистора - это основной параметр полевого транзистора, она может составлять несколько мА/В и определяется по формуле:

Крутизна характеризует управляю­щее действие затвора. Например, S = 3 мА/В означает, что изменение напряжения затвора на 1 В создает изменение тока стока на 3 мА.

Внутреннее (выходное) сопротивление – это второй параметр полевого транзистора, который представляет собой сопротивление транзистора между стоком и истоком (сопротивление канала) для переменного тока и выражается формулой:

На пологих участках выходных ха­рактеристик значение R_t достигает сотен килоом и оказывается во много раз больше сопротивления транзистора постоянному току R₀.

Коэффициент усиления - параметр, который показывает, во сколько раз сильнее действует на ток стока измене­ние напряжения затвора, нежели измене­ние напряжения стока. Коэффициент уси­ления определяется формулой

т. е. выражается отношением таких из­менений , которые компен­сируют друг друга по действию на ток i_c, в результате чего этот ток остается постоянным. Так как для подобной компенсации должны иметь разные знаки (например, увеличение должно компенсироваться уменьшением ), то в правой части формулы стоит знак «минус». Иначе, можно вместо этого взять абсолютное значение пра­вой части. Коэффициент усиления свя­зан с параметрами S и R_i простой зависимостью:

Для пологих участков выходных ха­рактеристик достигает сотен и даже тысяч. В начальной области этих харак­теристик, когда они идут круто (при малых ), значения всех трех парамет­ров уменьшаются. Параметры S и R_i для заданного режима можно опреде­лять из выходных характеристик подобно тому как это делалось для биполярных тран­зисторов, а надо вычислять по формуле.

Входное сопротивление полевого транзистора - это параметр, который определяется по формуле:

Поскольку ток затвора - это обратный ток р-п-перехода, а он очень мал, то достигает единиц и десятков Мом.