рис. 1.94Рассмотрим две математические модели полевого транзистора.

Универсальная модель.

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 при uзи > uзи отс;

● для линейной области при 0 < uис < uзи отс uзи

iy = β · [ (uзи отсuзи) · uис – ½ · uис2 ]

где β — так называемая удельная крутизна;

● для области насыщения при uзи отс uзи < uис

iy = ½ · β · (uзи отсuзи) 2

Продифференцируем последнее выражение по uзи:

diи / duзи = S = β · (uзи отсuзи)

Отсюда следует, что при uзи 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: uзи 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).

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.

Для учебных целей, а также имея в виду простые приближенные расчеты, рассмотрим эквивалентную схему, которую можно использовать, если известно, что транзистор работает в режиме насыщения (которому соответствует область насыщения), и если амплитуда и частота сигнала достаточно малы (рис. 1.96). Знаком «~» отмечено, что используются переменные составляющие сигналов.

рис. 1.96

Знак «минус» в выражении S · uзи отражает тот факт, что при увеличении напряжения между затвором и истоком ток стока уменьшается.


Рекомендуйте эту статью другим!



molnia 1
июнь 29, 2016 1001

Электрическая молния. Определение, разновидности, воздействие

Молния – это электрический разряд скоплений электрического заряда в нижних слоях…
ВОЛС. Основные характеристики и сферы применения 4
июнь 16, 2014 5215

ВОЛС. Основные характеристики и сферы применения

В ВОЛС (волоконно-оптические линии связи) для передачи сигнала используются волны в…
kach energ 1
апр 13, 2017 966

Измерение качества электроэнергии, параметры качества, влияние, нормы

Электрическая энергия является таким же товаром, как и продукты в магазине. А поэтому…
рис. 2.28
окт 29, 2016 784

Повторитель напряжения на основе операционного усилителя

Схема повторителя (рис. 2.28) легко может быть получена из схемы неинвертирующего…
рис. 3.88
март 06, 2017 1311

Цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), принцип работы, типы

Цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) предназначены для преобразования цифровых сигналов…