Вольт-амперные характеристики полевых транзисторов

Из рассмотренного ранее материала следует, что полный набор разновидностей полевых транзисторов исчерпывается шестью типами. Их типовые передаточные характеристики приведены на рисунке 4. Пользуясь этими характеристиками, можно установить полярность управляющего напряжения, на­правление тока в канале и диапазон изменения управляющего напряжения. Из всех приведенных разновидностей транзисторов в настоящее время не выпускают­ся только ПТИЗ со встроенным каналом р -типа.

Рисунок 4

Рассмотрим некоторые особенности этих характеристик. Все характеристики полевых транзисторов с каналом п -типа расположены в верхней половине графи­ка и, следовательно, имеют положительный ток, что соответствует положительно­му напряжению на стоке. Наоборот, все характеристики приборов с каналом р -типа расположены в нижней половине графика и, следовательно, имеют отрица­тельное значение тока и отрицательное напряжение на стоке. Характеристики ПТУП при нулевом напряжении на затворе имеют максимальное значение тока, которое называется начальным I _снач. При увеличении запирающего напряжения ток стока уменьшается и при напряжении отсечки U _OTC становится близким к нулю.

Характеристики ПТИЗ с индуцированным каналом при нулевом напряжении на затворе имеют нулевой ток. Появление тока стока в таких транзисторах происходит при напряжении на затворе больше порогового значения U _пор. Увеличение напряжения на затворе приводит к увеличению тока стока.

Характеристики ПТИЗ со встроенным каналом при нулевом напряжении на затворе имеют начальное значение тока I _с._нач. Такие транзисторы могут работать как в режиме обогащения, так и в режиме обеднения. При увеличении напряжения на затворе канал обогащается и ток стока растет, а при уменьшении напряжения на затворе канал обедняется и ток стока снижается.

На рисунке 5 приведены выходные вольт-амперные характеристики ПТУП с каналом n -типа. Характеристики других типов транзисторов имеют аналогичный вид, но отличаются напряжением на затворе и полярностью приложенных напря­жений.

Рисунок 5

На этих вольт-амперных характеристиках можно выделить две области: линейную и насыщения.

В линейной области вольт-амперные характеристики вплоть до точки пере­гиба представляют собой прямые линии, наклон которых зависит от напряжения на затворе. В области насыщения вольт-амперные характеристики идут практи­чески горизонтально, что позволяет говорить о независимости тока стока от напряжения на стоке. В этой области выходные характеристики полевых транзи­сторов всех типов сходны с характеристиками электровакуумных пентодов. Осо­бенности этих характеристик обуславливают применение полевых транзисторов. В линейной области полевой транзистор используется как сопротивление, уп­равляемое напряжением на затворе, а в области насыщения – как усилительный элемент.

Максимальное напряжение, прикладываемое между стоком и истоком полевого транзистора, для каждого типа транзисторов различно. Но в общем случае, как показано на рисунке 6 (участок с номеров III), при превышении некоторого значения U _{СИ проб} резко возрастает ток стока, что может привести к выходу из строя транзистора в результате пробоя.

Рисунок 6

Одной из основных характеристик полевого транзистора является крутизна его вольт-амперной характеристики, характеризующая усилительные свойства транзистора:

,

где k – некоторый постоянный коэффициент, зависящий от конструкции транзистора;

U _П – пороговое значение напряжения между затвором и истоком транзистора.

Доцент кафедры ОТЗИ И. Щудро

Дата добавления: 2014-01-07