Лекции

I2 h21 – коэффициент передачи переменной составляющей

I1

тока при dU2 0 (короткое замыкание на выходе);

I2 h22 – выходная проводимость триода по переменной

U2

составляющей тока при dI1 0 (холостой ход на входе). Подставив введенные обозначения в (1.58) и (1.59), заменив

дифференциалы токов и напряжений малыми переменными составляющими (приращениями), получим следующие соотношения для входных и выходных токов и напряжений транзистора:

где I1, I2,U1 и U2 – малые переменные составляющие токов и напряжений транзистора.

Постоянные же составляющие значений токов и напряжений при этом могут быть самыми различными, т. к. определяются выбранным режимом.

Достоинства h-параметров – в легкости их определения. К примеру, для определения h11 и h21 надо обеспечить U2 0, т. е. режим короткого замыкания для переменной составляющей на выходе, что достигается включением большой емкости на выходе параллельно нагрузке. При определении h12 и h22 надо обеспечить режим холостого хода для переменной составляющей на входе триода, что достигается включением во входную цепь достаточно большой индуктивности.

Следует помнить, что значения h-параметров зависят от схемы включения транзистора, поэтому обычно их различают индексами. Для наиболее распространенной схемы включения с ОЭ уравнения (1.60) могут быть переписаны в следующем виде:

где UбЭ , IK , Iб и UKЭ – малые приращения переменных составляющих токов и напряжений транзистора.

При известных приращениях токов и напряжений h-парамет- ры могут быть найдены следующим образом:

В качестве измеряемых параметров выбраны именно h-пара- метры, т.к. физические параметры определить экспериментально затруднительно в связи с невозможностью подсоединить приборы

кпереходам.

1.6.9.Определение h-параметров по статическим входным

ивыходным характеристикам

Для определения параметров триода берутся статические характеристики, снятые для соответствующей схемы включения, и с помощью построения характеристических треугольников, как показано на рисунках 1.42 и 1.43, находятся искомые величины.

По выходным характеристикам определяются параметры h21Э и h22Э с помощью треугольников АВС и АВ'С'.

Коэффициент передачи по току

где 0 – коэффициент передачи по току при f=0; 2 f – пре-

На высоких частотах начинает сказываться влияние емкостей CЭ и CK , первые составляют до сотен пикофарад, а вторые – десятки пикофарад. Но так как CЭ шунтирует переход с малым сопротивлением, то оказывается возможным пренебречь влиянием CЭ, а CK надо учитывать (ее значение приводится в справочниках). Выходная емкость в схеме с ОЭ много больше, чем в схеме с ОБ, поэтому на высоких частотах последняя оказывается предпочтительнее.

1.6.11. Условные обозначения полупроводниковых триодов

Условные обозначения транзисторов включают в себя ряд элементов. Первая буква или цифра обозначает исходный материал: германий – Г или 1; кремний – К или 2; арсенид галлия – А или 3. Второй элемент – буква, означающая класс или группу приборов: Д – диоды; Т – триоды биполярные; П – триоды полевые; У – управляемые вентили; С – стабилитроны и т.д. Третий элемент – число, ха рактеризующее параметры прибора, т.е. назначение и качественные свойства прибора, отраженные в таблице 1.2.

n-типа, но с одинаковым успехом можно выполнить транзистор и с каналом p-типа (рис. 1.44).

Рассмотрим работу транзистора в условиях отсутствия внешних источников напряжения. В этом случае на границе раздела затвора 4 из p-полупроводника и канала 5 из n-полупроводника возникает p-n-переход, характеризующийся высотой потенциального барьера и геометрической шириной (рис. 1.45).

Зp

Зp

Рис. 1.45

В пределах p-n-переходов проводимость слоев очень низкая, т.к. они обеднены подвижными носителями зарядов. Поэтому ток может протекать только через канал, ограниченный этими перехо дами, если подать напряжение между стоком и истоком.

Если между затвором и истоком приложить некоторое напряжение UЗИ 0, т.е. в запирающем направлении для нашего случая, то ширина переходов увеличится, а канал сузится, следовательно, сопротивление его возрастет. При UЗИ 0 канал расширяется, его сопротивление падает. При указанных ситуациях ширина канала и его сопротивление будут меняться равномерно по всей его длине

(рис. 1.46).

При достижении UСИ UЗИ UЗап канал перекрывается и

рост тока прекращается (но не равен нулю, т.к. слой хотя и обедненный, но имеет подвижные носители заряда). Отрицательное напряжение, приложенное к затвору, смещает UСИ , при котором происходит перекрытие канала, в сторону меньших его значений (т.е. влево), а следовательно, и меньших токов.

Проходная (переходная) характеристика – это зависимость

Она может быть построена по выходным характеристикам. Снимается эта характеристика только при UЗИ 0, т.к. при этом p-n-переход между затвором и истоком закрыт и ток затвора мал (10–8 10–9 А), входное сопротивление велико. При UЗИ 0 переход открывается, входной ток резко возрастает, входное сопротивление падает, что недопустимо. Таким образом, полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом работают всегда в режиме «обеднения» канала носителями (вне зависимости от типа его проводимости) при изменении напряжения затвор-исток от нулевого значения до так называемого напряжения отсечки.

Полевым транзисторам с затвором в виде p-n-перехода свойственен ряд параметров:

Дифференциальное сопротивление стока на участке насыщения (или внутреннее сопротивление)

составляет обычно сотни килоом. Крутизна переходной характеристики