L16_18_2002 (Лекции по твердотельной электронике), страница 3

(6_7)

Это выражение достаточно громоздко и поэтому вместо него, без значительной потери точности, используют более простое более выражение:

(6_8)

На рис. 78 показаны зависимости тока стока от напряжения затвора (при Uк = 0.7 В, Uo = 5 В и Rс = 1кОм) рассчитанные по (6_7) нижняя и (6_8). верхняя кривая.

Р
ис. 78. Зависимости тока стока от напряжения затвора , рассчитанные по (6_8) - верхняя кривая м (6_7) - нижняя кривая

Если U_з>>U_к и U_o>> U_к (что справедливо в большинстве режимов), то:

(6_9)

Усилительные свойства полевого транзистора принято характеризовать крутизной S:

(6_10)

Как видно из (6_10) с ростом напряжения затвора крутизна для полевого транзистора с управляющим pn переходом падает. Характер соответствующей зависимости крутизны от напряжения на затворе воспроизведен на рис. 79.

Р
ис. 79. Зависимость крутизны полевого транзистора с управляющим pn переходом от напряжения затвора (Uo - напряжение отсечки).

6.2.2. Эквивалентная схема.

На рис. 80 показана эквивалентная схема полевого транзистора, основным элементом этой схемы, характеризующим усилительные свойства прибора, является зависимый генератор тока SUз. Частотные и импульсные характеристики транзистора определяются емкостями электродов: затвор - сток Cзи, затвор - сток Cзс, сток - исток Cзи. Емкости Cзи и Cзс зависят от площади затвора и степени легирования канала, емкость Cзс самая маленькая среди рассмотренных.

Сопротивления утечки Rзс, Rзи, Rзс весьма велики и учитываются, как правило при расчете электрометрических усилительных каскадов постоянного тока. При расчете импульсных каскадов и усилительных каскадов переменного тока их, как правило, не учитывают, поскольку проводимость емкостей обычно всегда больше шунтирующих их проводимостей утечки электродов.

Рис. 80 Эквивалентная схема полевого транзистора с управляющим pn переходом

6.2.3. Влияние температуры на параметры транзистора с управляющим переходом

Изменение вольтамперных характеристик ПТУП с температурой определяется температурной зависимость начальной проводимости канала. Rсо и соответственно максимального тока Jсм, а так же напряжения отсечки Uo, эти значения влияют как на вид ВАХ, так и на величину крутизны (см. 6_9, 6_10).

Изменение с температурой Rco определяется температурной зависимостью электропроводности материала канала, т.е. температурными зависимостями концентрации основных носителей заряда и подвижности, которые были рассмотрены в 1.4.4. На изменение напряжения отсечки влияет, в основном, изменение с температурой контактной разности потенциалов. Используя (6_3) можно записать:

(6_11)

Откуда:

∂Uo/∂T = - ∂Uк/∂T (6_12)

температурная зависимость контактной разности потенциалов была рассмотрена в 3.1.1, где было показано, что с увеличением температуры контактная разность потенциалов примерно линейно уменьшается. Следовательно в соответствии с (6_12) с ростом температуры напряжение отсечки будет возрастать.