3.12 Параметри уніполярних транзисторів

Основним параметром уніполярних транзисторів є крутизна прохідної ВАХ, яка визначається рівнянням

, .

На величину крутизни значний вплив має об’ємний опір частини приладу, прилеглого до витоку і значеннязменшується

,

а диференціальний опір

,

в області насичення великий, декілька МОм.

Гранична частота

визначається в основному постійною часу заряду ємності затвору

,

де – ємність затвору;

–середній опір каналу.

–початковий струм стоку, при і прирівному або більшій напрузі насичення.

Еквівалентна схема уніполярного транзистора подана на рис. 3.19.

Рисунок 3.19 – Малосигнальна еквівалентна схема уніполярного транзистора

3.13 Частотні властивості уніполярних транзисторів

Принцип дії польових транзисторів не зв’язаний з інжекцією неосновних носіїв заряду в базі та їх відносно повільним рухом до КП. Це прилад без інжекції, тому інерційність та частотні властивості польових транзисторів з р-n переходом зумовлена інерційністю процесу заряду і розряду бар’єрної ємності р-n переходу затвору. Напруга на затворі змінитися миттєво не може, оскільки бар’єрна ємність р-n переходу перезаряджається струмами, які проходять через розподілений опір каналу та через об’ємний опір кристалу напівпровідника біля стоку і витоку. Тому не може миттєво змінитися і переріз каналу.

На низьких частотах повний вхідний опір польового транзистора з р-n переходом визначається великим значенням . З ростом частоти вхідний опір зменшується за рахунок наявності ємності. Таким чином, дя керування польовим транзистором на високих частотах необхідна велика потужність вхідного сигналу.

Крім того, наявність прохідної ємності , призводить до виникнення в польових транзисторах частотно-залежного зворотного зв’язку. З ростом частоти він збільшується через коло, що еквівалентно зменшенню повного вхідного опору і зменшенню його посилення.

При аналізі частотних властивостей польових транзисторів з ізольованим затвором необхідно враховувати, що активний опір між затвором і витоком, між затвором і стоком виявляється дуже великим. Тому ними можна знехтувати навіть на відносно малих частотах в порівнянні з паралельно ввімкненими ємнісними опорами, можна знехтувати також дуже малими опорами і, які являють собою опори сильно легованих областей напівпровідника під витоком і стоком.

Швидкодія польових транзисторів з ізольованим затвором визначається часом перезаряду розподіленої ємності між затвором та каналом. Постійні часу перезарядки цієї ємності при малому зовнішньому опору в колі затвору обмежують робочий діапазон частот польових транзисторів з ізольованим затвором частотами близько 10 ГГц, оскільки принципово такі транзистори можуть працювати приблизно до тих частот, що і біполярні.

Еквівалентна схема має вигляд, поданий на рис. 3.20.

Рисунок 3.20 – Еквівалентна схема польового транзистора

3.14 Запитання та завдання для самоконтролю

1. Як можна збільшити швидкодію транзистора, що працює в режимі ключа?

2. Чи залежать параметри транзистора в діапазоні частот до 800-1000 Гц від частоти?

3. Що є основою транзистора?

4. Назвіть основні параметри польових транзисторів.

5. Чим визначається швидкодія польових транзисторів з ізольованим затвором?

6. Що являє собою канальний транзистор?

7. У чому полягає перевага польових транзисторів над біполярними?

8. Для чого застосовуться додатовихй затвор?

9. Охарактеризуйте режим збіднення.