11.1.5. Статические дифференциальные параметры полевых транзисторов

1. Крутизна стоково-затворной характеристики – это отношение приращения тока стока к приращению напряжения затвор – исток при постоянном напряжении сток – исток: при U_СИ = const.

2. Внутреннее дифференциальное сопротивление – это отношение приращения напряжения сток – исток к приращению тока стока при постоянном напряжении затвор – исток: при U_ЗИ = const.

3. Коэффициент усиления по напряжению – это отношение приращения напряжения сток – исток к приращению напряжения затвор – исток при постоянном токе стока: при I_C = const.

11.1.6. О токе стока

В справочных данных часто указывается разность между напряжением U_ЗИ и напряжением отсечки U_ОТС. Поэтому ток стока принято определять выражением при U_ЗИ – U_ОТС = const. В результате на стоковых характеристиках принято выделять линейный участок, на котором I_С ~ (U_ЗИ – U_ОТС), и участок насыщения, на котором I_С ~ (U_ЗИ – U_ОТС)².

Рис. 11.8. Участки стоковой характеристики МОП-транзистора

Более точно линейный участок стоковой характеристики характеризуется выражением , а участок насыщения – выражением , где – некоторый коэффициент, зависящий от температуры.

Для насыщения ПТ требуется достаточно большое значение U_СИ, при котором получают максимальный I_С при данной величине U_ЗИ. Именно этот участок стоковой характеристики используется в источниках тока и усилителях на ПТ.

Контрольные вопросы к лекции

1. В чем заключается принцип работы ПТ с управляющим p-n-переходом?

2. Чем отличаются МОП-транзисторы с индуцированным каналом от ПТ с управляющим p-n-переходом?

3. Чем отличаются МОП-транзисторы со встроенным каналом от МОП-транзисторов с индуцированным каналом?

4. Что характеризуют статические дифференциальные параметры ПТ?

ЛЕКЦИЯ 12

12.1. Логические ключи и инверторы на пт

12.1.1. Логические ключи и инверторы на моп-транзисторах

Логические ключи позволяют включать нагрузку в цепи стока при подаче управляющего сигнала. Ниже (рис. 12.1) приведен пример логического ключа на n-канальном МОП-транзисторе.

Рис. 12.1. Схема логического ключа на ПТ

Инверторы позволяют получить на выходе сигнал с полярностью, противоположной входному.

n-канальный инвертор p-канальный инвертор

Рис. 12.2. Схемы инверторов на ПТ

Недостатки n- и р-канальных инверторов:

1) потребляют ток во включенном состоянии;

2) имеют большое выходное сопротивление в выключенном состоянии, определяемое величиной нагрузочного резистора R = [10…100 к].

Данный недостаток устраняется в КМОП-инверторах.

12.1.2. Кмоп-инвертор

КМОП-инвертор – схема, выполненная на двух комплементарных МОП-транзисторах и являющаяся базовой структурой для всех логических КМОП-элементов.

Рис. 12.3. Схема КМОП-инвертора

Достоинства КМОП-инверторов:

1. практически отсутствует потребление тока;

2. очень малое выходное сопротивление.

Действительно, потребления тока практически нет, так как транзисторы работают по очереди. При положительной полярности входного импульса n-канальный МОП-транзистор открыт, а р-канальный – закрыт и его сопротивление  20 МОм. При отрицательной полярности входного импульса, наоборот, р-канальный МОП-транзистор открыт, а n-канальный – закрыт и его сопротивление также составляет  20 МОм.

Малое выходное сопротивление обусловлено тем, что один из транзисторов всегда открыт и имеет типичное сопротивление канала – 20–100 Ом. В результате .