2.4. Взаимосвязь параметров полевых транзисторов

В паспортных данных ПТ обычно приводятся данные о крутизне S₀, напряжении отсечки U₀ и токе насыщения стока I_С0 в типовом режиме. В случае ПТ с характеристиками передачи близкими к квадратичной параболе достаточно знать только два из упомянутых параметров, чтобы отыскать третий, используя соотношение: (2.37).

Кроме этого, зная значения крутизны ПТ в пологой области можно предсказать какие значения будет иметь проводимость канала в крутой области. Это объясняется следующим образом. Сравнив выражение (2.4) описывающее зависимость крутизны идеального транзистора от напряжения на затвор-исток в пологой области с выражением 2.24, описывающим зависимость проводимости канала от напряжения затвор-исток в крутой области нетрудно заметить, что они идентичны. Представляет интерес сравнение реальных зависимостей. На рисунке 2.14 сплошными линиями представлены экспериментальные зависимости , пунктирными – зависимости . Хорошее совпадение указанных зависимостей наблюдается у МДП-транзисторов с индуцированным каналом типа КП301 и у ПТ с p-n-переходами, состоящих из одной или малого количества ячеек. Эту особенность можно использовать при расчете устройств с ПТ указанных типов. У ПТ сложной конструкции (мощных и КП302), а также у МДП-транзисторов со встроенным каналом типа КП305 наблюдаются существенные различия в ходе характеристик.

2.5. Диапазон регулирования крутизны проводимости пт

Диапазон изменения крутизны и проводимости канала ПТ может превышать 80 ÷ 120 дБ. В практических случаях такой широкий диапазон не удается реализовать из-за нелинейных и частотных искажений, а также из-за температурной нестабильности параметров ПТ.

Ниже приводятся основные соотношения, определяющие диапазоны регулирования ПТ в случае, когда его характеристика передачи близка к квадратичной. Приведенные соотношения справедливы для ПТ с p-n-переходом и МДП-транзисторов со встроенным каналом.

Диапазон изменения крутизны в пологой области при заданном коэффициенте гармоник, согласно уравнению – (2.9) равен:

. (2.38)

Диапазон изменения проводимости канала в крутой области при заданном коэффициенте гармоник согласно уравнению (2.29) составляет:

. (2.39)

Максимальное напряжение смещения затвора, при котором еще не наблюдается отсечка сигнала, равно:

. (2.40)

В регулируемых апериодических усилителях, на частотах, где влиянием междуэлектродных емкостей можно пренебречь, максимально допустимый диапазон регулирования, с учетом (2.4) составляет:

. (2.41)

Максимально возможный диапазон регулирования на верхних частотах ограничен влиянием емкостей шунтирующих канал равен:

, (2.42)

где С_Э – эквивалентная емкость, шунтирующая канал.

У каскадов с регулировкой крутизны ПТ, на верхних частотах диапазон регулирования ограничен проводимостью обратной связи Y₁₂:

. (2.43)

На верхних частотах эффективность ПТ как регулируемого элемента снижается из-за частотной зависимости его параметров. Наличие немодулированных сопротивлений стока и истока является причиной появления у ПТ на высоких частотах эффектов второго порядка. При этом активные составляющие параметров ПТ становятся частотно зависимыми, что иллюстрирует рисунок 2.15.

Рис. 2.15. Частотные зависимости сопротивлений ПТ