Соклоф С. Аналоговые интегральные схемы (1988) (1095417), страница 100
Текст из файла (страница 100)
Б.б подложка МОП-транзистора не соединена с истоком, поэтому напряжение подложка — исток 1'вз = — )уо. Это приводит к значительному увеличению выходной проводимости. Если бы конструкция позволяла объединить за- твоР и исток, то (/вз = О и выходнаЯ пРоводимость сокРатилась бы до ко кез /озз/1 А ° передаточной проводимости можно получить из следующего соотношения1 пв/ ~е)( Ъе/Л~вз) =,, „ Приложения Б.б. Сравнительный анализ режимов работы биполярных и полевых транзисторов.
Интересно сравнить различные режимы ра. боты биполярных и полевых транзисторов. У биполярного транзистора в режиме отсечки оба перехода (эмиттер — база и коллектор — база) закрываются и все транзи. сторные токи уменьшаются до нуля, текут лишь небольшие токи утечки рп-переходов. Этот режим соответствует области отсечки полевого транзистора с рп-переходом (или режиму обеднения МОП-транзистора), в котором напряжение затвор †ист на. чинает превышать напряжение отсечки, при этом полностью пропадает канал на всем протяжении между стоком и истоком. Таким образом, канал пропадает как со стороны стока, так и со стороны истока, а транзисторные токи уменьшаются до нуля, если не считать небольших токов утечки. В режиме обогащения напряжение затвор — исток МОП-транзистора чуть ниже порогового значения, так что канал между областями стока и истока формируется, но он является ненроводящим.
В активном режиме работы переход эмиттер — база биполярного транзистора открыт, а переход коллектор — база закрыт. В случае прп-транзистора это соответствует ситуации, когда эмиттер ннжектпрует электроны в область базы, после прохождения которой они поступают на коллектор. В этом режиме коллекторный ток относительно независим от напряжения на коллекторе, но экспоиепцнально зависит от напряжения база — эмиттер. В полевых транзисторах (и МОП, н с рп.переходом) это соответствует ситуации, когда канал формируется со стороны истока, но заканчивается на небольшом расстоянии от стока. Прп этом ток стока почти равен току насыщения, так что при увеличении напряжения иа стоке ток стока будет увеличиваться очень медленно (однако он сильно зависит от напряжения на затворе).
По этой причине данный режим работы полевого транзистора часто называют режимом насыщенна (не путать с режимом насыщения биполярного транзистора). Полевой транзистор работает в активном режиме (насыщение), когда напряжение сток — затвор таково, что канал еще не сформирован со стороны стока, но в то же время напряжение затвор — исток приводит к открытию канала со стороны истока. Режим насыщения биполярного транзистора имеет место, когда оба перехода (и эмиттер — база, и коллектор — база) о> кРыты В этом режиме коллекторный ток сильно зависит от коллектоР ного напряжения н падение напряжения коллектор †эмптт транзистора очень мало, обычно менее 0,2 В. В полевых транзп сторах это соответствует режиму, когда канал полностью сфор мирован (илн открыт) как со стороны истока, так и со стороны стока, а результирующий ток стока сильно зависит от напряже иия стока. Такой режим работы полевого транзистора часто на зывают «триодным» или «ненасыщенным» режимом, Прн небол" <Трилонсанна „,их напряжениях стока ток стока почти линейно зависит от напряжения стока, но если напряжение на стоке возрастает настолько, что канал со стороны стока начинает сужаться, то кривая зависимости тока стока от напряжения на стоке постепенно начинает „загибаться», И наконец, если напряжение на стоке возрастает еще сильнее, то канал закроется со стороны стока и транзистор попадает в режим насыщения, где ток стока относительно независим от напряжения на стоке.
В. Малоснгнальные эквивалентные схемы транзистора Хотя н биполярные и полевые транзисторы, вообще говоря, нелинейные приборы, в условиях малого сигнала на переменном токе их можно представить в виде линейных эквивалентных схем. Рнс, В.1, Транансторный каскад уснленнн. Обоб<ценная структурная схема транзисторного каскада усиления представлена иа рис. В.1, а на рис. В.2 и В.З приведены малоснгиальные эквивалентные схемы различных схем включения биполярного и полевого транзисторов.
Это упрощенные модели, но оии распространяются на все разнообразие практических применений транзисторных усилителей. Ниже приведены некоторые основные параметры и уравнения для коэффициентов усиления на средних частотах для различных схем включения транзистора. В приводимых формулах = ИУУ<) — тепловое напряжение ( 25 мВ), а г'., — напряжение Эрли (величина, обратная коэффициенту модуляции ширины базы) би<юлярпого ранзистора, для полевых транзисторов это — коэффициент модуляции длины капала. Для обоих типов транзисторов значение Ра лежит в диапазоне от 30 до 300 В. БезРазмеРнаЯ постоянная и имеет значение от ! до 2, обычно около 1,3.
В уравнениях для коэффициента усиления Аг<апо> — коэффициент усиления по напряжению (переменный ток) иа средней частоте Аг<м<о< = оо/о<, а Йс<ывт> — полное сопротивление нагрузки, на которую работает транзистор. Входные и выходные сопротивления г, н то — также средиечастотные величины. На высоких частотах необходимо учитывать реактивное емкостпое сопротивление.
В некоаорых уравнениях для схем включения биполярного транзистора используются й-параметры. Параметр Ьм — козф- отб Приложении фнциент передачи по току схемы с общим эмиттером, иногда его обозначают р, 'п,ь — коэффициент передачи по току схемы о об. щей базой, причем — Игь — — се 1. "и Вмтпс)+ нс! гр = нам мтнс1 в Рис.
В.2. Малоснгнальные еквнеалеитиые схемы биполярного транзистора: и — с общим эмиттером; б — с общей базой; в — с общим коллектором (эмнт терный повторитель), Схема с общим эмиттером (рис. В.2, а) Гà — ЙЫ вЂ” Гзе — ГЬЬ + ГЬО ГДЕ ГЬЬ вЂ” раецрЕДЕЛЕННОЕ СО протналение базы, а гьг = пУГ11 Гэ~; и = йм%„ = )1о~/ут — динамическая передаточная про водимость; Го = гса = 1/аьа - 1' Л ~о ~; Ак~мго> ж — д Рс(нет~ = — 1тпйь~икт~Ф!' Приложения Схема с общей базой (рис.
В.2, б) т~ =(т~ь= (гт())в!-)тт())с! = )4ъм! И = (тть((тм- — йть!йтв =! )с!Лт', то = теь = )!Йоь еете(Кое еете ((' л(! )с !)е Ат (мт1 = у,Яс ~ипт~ — (ттьйь (мвт)(го в Рис. В.З. Малосигиальные эквивалентные схемы поаевого транзистора: а с общим истоком; б — с общим затвором; в — с общим стоком (потоковый повторитель).
Схема с общим коллектором (вмиттернмй повторитель) (рнс. В.2, в) т! = !ьте (()тт!! !с !) + )рь! = йее (()!деа) + )хь!' а- = ((с(!)'т' го — — ((й,„= ьет(! (с ! П))иложенин Аг <м)о) = кт(го ( М = = а»,/(а + 1/Йь1 + а %Л1 + а Й ) = Йь/1(1/ат) + Ю = Й)/Яс + 1/г/~ /с ~~, (Отметим, что чаще всего йъ » 7т//с, Ат р))о) 1 ) Схема с общим истоком (рис.
В.З, а) го = г)3 = кх/1 /ов!' Аг)н))о) = — дзйс )))ет) Схема с общим затвором (рис. В.З, б) гс 1/км) Го Гнь = 1' А/) 106)' А у (м) О) = Д мйе. (иет) ° Схема с общим стоком (истоковый повторитель) (рис, В.З, в) го 1/ко А щмп)) = а/. (го(Ю = ам/(ам + 1/Ю - йу.Рь/(1 + (П.ЖЭ Предметный указатель Идеальный источник напряжении 193 — тока 161, 164, 165 Изоляция рл переходами 91 -93 Инвертированный входной сигнал Ииесртирующий усилитель 291 Интегральнзч схема 282 — аналоговая 282, 283 гибрндиян 282 ли нейнан 282, 283 полупроводниконан 282 — Иифрозая 282 1!пинос легнроэвнне 11, 35 !палого цифровой преобрезппиппю 4йййМ) 531 следящий 537 Штжгрщлжп фильтр 363 !акансия 19 ШрзктОр 75 !рема нэкоплепин 116 - нарлствнин 301 обратного восстановления 115 рассасынвиая 489, 494 срзбатызанин 488, 439 Установления 830 !ходнэн проводимость, днфферепциальнэн 253 — синфаэнан 255 1ходной ток смещения 328 - — — температурный коэффициент 329 !ыходиое сопротпвление 339 Компандер 557 Контактные площадии 60 Корпус типа О!Р 150 Коэффициент обратной связи, температур ный 33! ослабчеиня нестабильности источника питания 320, 330 сннфазиого сигнала !КОСО! 3!О, 327 усиления дифференциального ийпрн.
женин 327 Кремний монокристаллический Ий 13 палннристаллическнй 12 Кристалл 11 выращивание 12, 13 эзтразочный 12 Круговви частота единичного усиления 416 етероэпитаксия 59 Гистерезис 432 Гочозпнтансня 56 Группозаи схема 178 Линейнан стабилизация 196 Макснмальнан скорость нарастания 330 Л1еждоузлиз !8 Металлнзацна !1 Л!нимое заземление 293 Модуляции ширины баям коэффициент 257 — — — эффект 257. 563 Модуляции проводимости Гбб Нагрузка «ктнаная 264, 265 — пасснзнан 264 Нэпрнжеинг отсечки 107 — переходное 244 — пробое 71 сммцения 163, 242, 329 — — температурный дрейф 256 Неннвертнронанный сходной сигипп 664 Нелнагнные искажения 328 Нераэрыэности урвннение 21 Нор лснэ ОУ 462 Загонка 23 Запас !ю Фазе 338 Ввщелназааин эффект !ОЯ Звон 347 Зегбгха коэффициент 221, 222 эффект 221, 2Ы Зоннвя очистка 14 плнвка 14 Обедненный слой 69 Обратная связь 287 — — коэффициент 287 усиления 287 « отрнцатсльиза 287 Дсллилзлщнс схема 273 Дефект фргнлезв 19, 20 92стки 19, 20 Диапазон входного напряжения 329 линейного изменении напряжении 164 Динамическая еыходнан проводимость !65, 252 Динзчнческнй инптдэас !70 Динамическое выкодное эопратнвлеине 165 Диод 182 Дифференциальное «ходное напряжение 243 сннфззное 245, 252 Дифференциальный эходной смгиал 264 — усилитель 24ь, 292 Днффу ы 11, 1В,:Π— нз агранпчелного источника 28 коэффициент 20 по ллежлоузлннм 18 — уравнения 20 Дола имплантации 38 Дополнение к интегралу ошибок 23 Дребезг 443 ПУ)йдмешныУЗ )укаулщлль Ограничение по быстродействию 419 Окисление 11, 39 — локальное 54 — термическое 40 Опорное напряжение 2!3 Оптрои 556 Отжиг 38 Относительная погрешность усиления 295 Отношение сигнал!шум 321, 322 Окранные кольца 109 Ошвбкз квантования 531 Пассивнрующий окисел 45 слой 40 Передаточная проводимость 246, 444 — — сиифззизя 252 Перекрестные искажения 428 Перерегулироваиие 347 Переходная хараитеристика 331 Поверхностное сопротивление 32 Повторитель вапряжеяня 290 Примесь акцепторнзя !9 внедрения !8 доиорная !9 — эамещеяин 19 Проекция длияы пробега 36 Пьеэорезистивный эффект 5И рабочий диапазон теыператур 330 Разгоика 28 Размах выходного напряжения 330 Распыление 52 вакуумное 60, 61 Рассеиваемая мощность максимальная 316 статическая 316 Светодиод 556 Снифазное входное напряжение 327 — — коэффициент усиления 327 — сопротивление 327 Сиифззныи входной сигяал 284 Слой обьемиого заряда 69 Собственный окпсел 40 Спеитрзльизя плотность 324 Стабилизатор напряжении 202 тока 182 Стабнлитрсп !20, 182 Стабильность 330 — по нагрузке 196 Температурный коэффициент источника тока 172 — — напряжения 201 сопротивления 12! Теплоотвод 154 Терчокомпрессня !43 Тгрмопарв 222 Тои сдвига 308 — — температурный козффяцнеит 309 — смещения 307 — — течпературнмй коэффициент 309 Токоаое зеркало !62, 266 Уилсона 173 Травление 49 газовое 58 ионное 52 плазменное 50 пленарное Н Триггер Шлишшо 353.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
