- •А.Н. Игнатов
- •Полевые транзисторы
- •И их применение
- •В технике связи
- •Монография
- •Предисловие
- •1. Общие сведения о полевых транзисторах
- •1.1. Классификация пт
- •1.2. Терминология и обозначения в системе параметров пт
- •1.3. Типы, характеристики и свойства пт
- •1.3.1. Общие сведения
- •1.3.2. Типы полевых транзисторов
- •1.3.3. Статические характеристики
- •1.3.4. Механизмы пробоя пт
- •1.3.5. Радиационная стойкость пт
- •1.3.6. Светочувствительность пт
- •1.3.7. Влияние температуры на характеристики пт
- •1.4. Модели пт и анализ эквивалентных схем пт
- •1.4.1. Общие сведения
- •1.4.2. Параметры пт на низких частотах
- •1.4.3. Параметры пт на высоких частотах
- •1.5. Основные режимы работы пт
- •1.6. Способы аппроксимации характеристик передачи пт
- •1.7. Особенности технологии и технико-экономические показатели производства пт
- •1.8. Перспективные области использования пт в технике связи
- •1.8.1. Общие сведения
- •1.8.2. Использование пт в качестве управляемых сопротивлений
- •1.8.3. Использование пт в ключевом режиме
- •1.8.4. Использование пт в режиме усиления
- •1.8.5. Использование пт в режиме с прямыми токами затвора
- •1.8.6. Использование пт в режиме пробоя
- •1.8.7. Использование пт в оптоэлектронных приборах
- •1.8.8. Использование пт в интегральных схемах
- •2.2. Регулировка коэффициента передачи изменением крутизны полевого транзистора в пологой области
- •2.3. Регулировка коэффициента передачи изменением проводимости канала в крутой области
- •2.4. Взаимосвязь параметров полевых транзисторов
- •2.5. Диапазон регулирования крутизны проводимости пт
- •2.6. Синтез регулировочных характеристик пт работающих в пологой области характеристик
- •2.7. Синтез регулировочных характеристик пт работающих в крутой области характеристик
- •2.8. Способы улучшения качественных показателей регуляторов усиления на пт
- •2.9. Методика расчета и исследование регуляторов усиления на пт
- •2.10. Динамические характеристики регуляторов на пт
- •2.11.2 .Применение пт в регуляторах тембра
- •2.11.3. Портативный приемник с высокоэффективной ару на пт
- •2.11.4. Экспандер на полевом транзисторе
- •2.11.5. Расчет авторегулятора уровня на пт
- •2.11.6. Усилитель с электронной регулировкой коэффициента передачи с помощью пт
- •2.11.7. Автогенератор с чм на пт
- •2.11.8. Диапазонный генератор с ам, широкополосный чм и электронной перестройкой частоты
- •3. Свойства и применение пт в ключевом режиме
- •3.1. Особенности работы пт в ключевых схемах аналоговых сигналов
- •3.2. Особенности работы пт в ключевых схемах дискретных сигналов
- •3.3. Параметры в ключевом режиме
- •3.4. Принципы построения ключевых схем на пт и особенности их расчета
- •3.5. Схемы управления ключами на пт
- •З.6. Показатели качества ключей на пт
- •3.7. Сравнение ключевых свойств полупроводниковых элементов
- •3.8.2. Применение пт в коммутаторе для центральной
- •3.8.3. Коммутатор на пт для системы передачи телеметрической информации
- •3.8.4. Некоторые применения ключевого режима работы пт в устройствах связи
- •3.8.5. Применение пт в устройстве автоматического контроля параметров радиовещательного тракта и автоматического перехода на резерв
- •4. Анализ свойств и возможностей применения пт в режиме усиления
- •4.1. Анализ нелинейных свойств пт
- •4.2. Оценка нелинейности характеристик передачи отечественных пт
- •4.3. Источники шумов пт
- •4.4. Определение шумовых параметров пт
- •4.5. Сравнение активных компонентов по уровню собственных шумов
- •4.6. Оптимизация параметров усилительных каскадов на пт
- •4.7.2. Применение пт в малошумящих усилителях
- •4.7.3. Применение пт в активных фильтрах
- •4.7.4. Каскады радиоприемников на пт в режиме усиления
- •5.2. Теория затворного детектора
- •5.3. Методика расчета затворного детектора
- •Исходные данные для расчета детектора
- •Порядок расчета
- •5.4. Анализ свойств пт в комбинированном режиме
- •5.5. Методика расчета каскада с пт в комбинированном режиме
- •5.6. Способы использования пт в комбинированном режиме
- •5.7. Практические схемы устройств техники связи с пт в режиме с прямыми токами затвора
- •5.7.1. Преобразователи длительности импульсов на пт
- •5.7.2. Электронное реле времени пригодное для интегрального исполнения
- •5.7.3. Устройство селективного вызова
- •5.7.4. Приемник многочастотного селективного вызова
- •5.7.5. Устройство контроля нескольких параметров по двум проводам
- •5.7.6. Вольтметры с пт в режиме с прямыми токами затвора
- •6. Полевые транзисторы для силовой электроники
- •6.1. Мощные полевые транзисторы
- •6.2 Транзисторы со статической индукцией
- •6.3. Мощные мдп-транзисторы с вертикальными каналами
- •6.4. Гибридные силовые транзисторы
- •6.5. Применение силовых полевых транзисторов
- •6.6.1. Применение мощных мдп-транзисторов в импульсных источниках питания
- •6.6.2. Усилители мощности на силовых транзисторах
- •7. Наноэлектронные транзисторы
- •7.1. Введение
- •7.2. Нанотранзисторы на основе структур хранения на сапфире
- •7.3. Нанотранзисторы с гетеропереходами
- •7.4. Нанотранзисторы с резонансным туннелированием
- •7.5. Нанотранзисторы на основе нанотрубок
- •Список литературы
1.3.3. Статические характеристики
В зависимости от электрических параметров каждый тип полевых транзисторов имеет несколько классификационных групп. Статические характеристики зависимости тока стока от напряжения на затворе, например, транзисторов КП103 лежат между характеристиками, приведенными на рисунке 1.3, а. Семейство стоковых характеристик транзистора КП103 промежуточной группы К приведено на рисунке 1.3, б.
Стоковые характеристики можно условно разбить на 4 области: крутую область, пологую область, область пробоя и область возникновения прямых токов затвора. В крутой области наблюдается резко выраженная зависимость тока стока (IС) от напряжения сток-исток (UСИ). В пологой области зависимость IС = f(UСИ) выражена слабо.
а) |
б) |
в) |
|
Рис. 1.3. Статические характеристики транзисторов |
|
Ориентировочно, крутую область можно отделить от пологой области геометрическим местом точек, для которых UСИ = UЗИ – U0. При больших напряжениях на стоке наблюдается резкое увеличение тока стока и, если мощность, рассеиваемая на стоке, превышает допустимую, то происходит необратимый пробой участка затвор-исток. В отличие от электронных ламп ПТ могут работать и при смене полярности выходного напряжения. Однако при этом следует помнить, что как только напряжение на стоке превысит напряжение затвор-исток на величину контактной разности потенциалов p-n-перехода, возникает прямой ток затвора и входное сопротивление транзистора резко падает. Входные характеристики транзистора КП103 показаны на рисунке 1.3, в. Область возникновения токов затвора, как показано на рисунке 1.3, б, отделена от крутой области геометрическим местом точек (кривая «в»), для которых выполняется соотношение: UСИ = UЗИ + UК.
Характеристики передачи МДП-транзисторов типа КП305 располагаются между граничными характеристиками, изображенными на рисунке 1.4, а. Семейство выходных характеристик транзистора КП305 промежуточной группы показано на рисунке 1.4, б.
|
|
а) |
|
Рис. 1.4. Семейство выходных характеристик транзистора КП305 |
|
Выходные характеристики полевого транзистора с индуцированным каналом типа КП301Б представлены на рисунке 1.5. Очевидно, что выходные характеристики МДП-транзисторов также можно условно разбить на вышеупомянутые области, исключив область возникновения прямых токов затвора. Однако следует учитывать, что аналогичная область будет иметь место и у МДП-транзисторов, если их подложка соединена с истоком.
В последнем случае, при обратной полярности стокового напряжения, возникают прямые токи подложки, и стоковые характеристики принимают вид, показанный на рисунке 1.5 пунктирными линиями.
ПТ с барьером Шоттки и алюминиевый затвор, приведена на рисунке 1.6,а. Семейство выходных характеристик приведено на рисунке 1.6.
|
|
Рис. 1.6. Семейство выходных характеристик транзистора с барьером Шоттки |

б)