3.2. Краткие теоретические сведения

Для полевого транзистора с управляющим p-n-переходом, работающего в омической области, т.е. при напряжении U_с.и<|U_отс|-|U_з.и|, стоковая характеристика описывается уравнением

(3.1)

где – ток насыщения стока при U_зи = 0.

При напряжении |U_си|=|U_отс|-|U_зи| ток стока I_с достигает максимального значения.

В пологой части характеристик, когда |U_си|>|U_отс|-|U_зи|, ток стока определяется выражением

. (3.2)

Основные параметры полевых транзисторов:

Крутизна (или крутизна стокозатворной характеристики):

. (3.3)

Она определяет величину изменения тока стока при измененении напряжения на затворе на один вольт. Численное значение крутизны зависит от напряжения на затворе для пологой части стоковой характеристики

(3.4)

где – максимальная крутизна при U_зи = 0; – минимальное сопротивление канала при U_зи = 0.

Внутреннее сопротивление транзистора – отношение изменения напряжения стока к соответствующему изменению тока стока при постоянном напряжении на остальных электродах:

. (3.5)

Коэффициент усиления μ определяется отношением приращений напряжений стока и затвора при постоянном токе стока:

. (3.6)

Вышеуказанные параметры транзистора связаны между собой уравнением

. (3.7)

Прочие параметры полевых транзисторов

Входное сопротивление

(3.8)

Напряжение отсечки U_отс; напряжение насыщения U_c u нас, ток насыщения стока при короткозамкнутых истоке и затворе (U_зи=0) и др.

3.3. Задачи

ЗАДАЧА 1. Показать, что если полевой транзистор с управляющим p-n-переходом работает при достаточно низком напряжении сток-исток, то его можно представить в виде резистора, сопротивление которого

,

где R₀ – сопротивление канала при нулевом напряжении затвор-исток;

U_отс – напряжение отсечки;

U_зи – напряжением между затвором и истоком.

ЗАДАЧА 2. Для заданного типа транзистора рассчитать его параметры в конкретной рабочей точке.

ЗАДАЧА 3. Используя справочные параметры заданного транзистора, построить его рабочую область.

ЗАДАЧА 4. Для транзистора КП103М построить нагрузочную прямую при Е_с = 10 В; R_с = 1 кОм.

ЗАДАЧА 5. По семейству выходных (стоковых) характеристик полевого транзистора (например КП03И) построить его стокозатворную характеристику I_с = f(U_зи) для напряжения U_си = const.

ЗАДАЧА 6. По стокозатворной характеристике транзистора заданного типа определить крутизну характеристики S при различных U_зи. Построить график S = f (U_зи).

ЗАДАЧА 7. Сравнить выходные и стокозатворные характеристики полевых транзисторов трех основных типов (с управляющим p-n-переходом, МДП-встроенным каналом, МДП-индуцированным каналом).

4. Усилители

4.1. Методические указания

До начала практических занятий студентам рекомендуется изучить следующие вопросы:

1. Способы задания рабочей точки транзистора и стабилизации режима по постоянному току.

2. Расчет одиночных каскадов усиления для трех схем включения с ОБ, ОЭ и ОК.

3. Расчет одиночных каскадов усиления на полевых транзисторов для схемы включения с ОИ, ОЗ и ОС.

4. Графоаналитические методы расчета усилительных каскадов.

5. Многокаскадные усилители с RC- связями, их основные характеристики.

6. Виды обратных связей в усилителях, их влияние на параметры и характеристики усилителя.

7. Избирательные схемы LC- и RC-типа.

8. Усилители мощности, режимы их работы и способы расчета.

9. Операционные усилители, их применение.