Рассмотрим две математические модели полевого транзистора.
Универсальная модель полевого транзистора.
Опишем с некоторыми несущественными упрощениями модель, использующуюся в пакете программ Micro-Cap II.
Приведем эквивалентную схему транзистора (рис. 1.94), где обозначено:
- rи и rс — соответственно объемные сопротивления истока и стока (это малые величины);
- iy— источник тока, управляемый напряжениями.
Приведем выражения, описывающие управляемый источник и полученные на основе анализа физических процессов:
- для области отсечки iy= 0 приuзи>uзи отс;
- для линейной области при 0 < uис < uзи отс – uзи iy=β· [ (uзи отс–uзи) · uис – ½ · uис2 ] где β — так называемая удельная крутизна;
- для области насыщения при uзи отс – uзи < uисiy= ½ ·β· (uзи отс–uзи) 2
Продифференцируем последнее выражение по uзи:diи/duзи =S=β· (uзи отс–uзи) Отсюда следует, что при u зи отс – uзи = 1 В · β = S, что и объясняет название — удельная крутизна (но следует учитывать, что размерность β — А/В2 или мА/В2).
В соответствии с приведенными выражениями точки выходных характеристик, соответствующие началу режима насыщения, должны лежать на параболе, которая описывается следующим образом. На границе режима насыщения выполняется условие:
u зи отс– uзи = uис. Из выражений для тока iy как в линейной области, так и в области насыщения получим:iс=iy= ½ ·β· uис2
Дадим графическую иллюстрацию (рис. 1.95). 
Для реальных транзисторов такое разграничение линейной области и области насыщения имеет место не всегда (отрицательный пример — транзистор КП10ЗЛ).
С учетом сделанного замечания транзистор КП10ЗЛ в первом приближении можно описать приведенными выражениями при β ~ 1,1 мА/В2.
Упрощенная эквивалентная схема для переменных составляющих сигналов.
Знак «минус» в выражении – S · uзи отражает тот факт, что при увеличении напряжения между затвором и истоком ток стока уменьшается.
