Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 40
Текст из файла (страница 40)
как то :Н::Сдсяаис На рле 3 20 ИЛ«я !КЗК К В «Лх;«Цгй: с бипо.!яркымп грзнзис!77рзх«к:. с,- «Ф)хйййт В том ч1, бы кшкх~ь 31 Вн! ь ВтоРо! Ф'с р -л-персхолом лля лол.зержакия '.;73«йотоянкым юп!ряженки с«ОК ИС!ок н .0)зи$ЪЧКИКС тОКа К Н ",ОМ СЧ)ЧЗС яндяе'ЮИ ,: «)ммчиым нш ! *7квко«1 . 'окз ка 13 1 с .Ф";-::-лаереходом «потоковым резке!ором Рии 3?О Кзильлизясхемз «пптрзбипьл»: тьзз зз ПТ с г паирьльльм 1~~ ..
1'1. ! ' 1хи Д7,! Т, — ПТ с )7 - и-переходом с большим значением 1с „,. включенный апоследовательноз с источником тока. Он пропускает постоянный ток стока Т, в нагрузку. удерживая в то же время напряжение на стоке Т! неизменным. а !см самым и капряжение затвор — ист.!к, что вынуждае. Т, работать с тем жс током. что и Т, . Таким образом. 7. «зкранируети Т, сч колебаний напряжения на выходе; поскольку Т не полвсржен вариациям напряжения стока.
ок асили.г на месте?, и обеспечивает постоянный ток. Если верку1ься к схеме зеркж.а Вилсона Орис. 2.48). !о мы уви1п1м. что здесь используется тз жс ил«я фиксаикв напряжения Вы мг ж«! с распо хны и в пой схеме на 13Т с Р и-переходом ики:к!»кую схему. к !орал обы пкх ксш зьззегся лля пре и и лепка зффсх1:- Мк.! !Ора !ра!л '.'О! Касьолкая схема на П ! с „- и-персхг??1ох! гдхошс. чем нз биполярных гранзисторах. гюскольк) лось не 1ребуется напряжения смешения ка затворе в«рхне«о ПТ. вввд' - ш:!. что он рабхпае ! в режиме с обслке. каем. можно с!росты заземлить его затвор !соавнит« с рис ' 74' Упрзжзвнне 32. ОГХ«ясн!ххи пх им! ззрхиин П! и-пири« ~лам и ззсхьлиги их«ми .и лжзь им«:ь , .зи им«ьзьз из««лис !и„„,.
иьм пижиии ПТ Пх 1ЗЯ ГааЗ Полевые травзветввы 1Зв мочь в ием мелек рзсслзезренне кеске«»ноя схемы и Пт с р сьлерехелем без нс«»коне~ резнсю«м Важно осознавать. что источник юка на хороших бипо лярных тракзисторах обеспечит намного лучшие предсказуемость и стабильность, чем источник тока на ПТ с р — л-оерсхолом Более «шо, построснкые на ОУ источники тока, которые мы увидим в следуюшей главе. еше лучше. Например, источник тока на ПТ в типичном диапазоне температур и вариаций напряжения на«рузки может давать ток с отклонениями на 5 "е, даже если подгоиков истокового резистора установить желаемый ток; в то же время источник тока на ОУ из биполярных или полевых транзисторов даст без особых усилий со стороны разработчика предсказуемссгь н с«абильность лучше 0.5',4е.
хол Вход 3.07. Усилители иа ПТ рядок лучметим. одовторитель лучше. олит, вермости ока вор — исток уравнением тока ко:сора от на(»равнение / 1 .«, =-1»(ехр(бьз Гт « — «'« Гэа 1 З =- Я7 д =- ВЗ МВ. Ч.«даст дм = СВК с)1 „, — -- «ь Г,:«дя коллектор«кч «ока б«зт«ьпю«в сравкснви с током;ут»'псн ) Эт» уже знакомый кам ре:«уш*та«вЂ” «., «Ом) = 25:1, «мА). «к скольку дн = 1 тз Половой тра«««з««стсзр: в асубпоросовои с баас.«п оп имес«о «скь мазь«й «.»зк стока 'с»хр(1 зи).
Истоковые повторители и усилители нн ПТ с общим истоком «:по аналоги эмиттеркых повторителей и усили«елен с общим эмиттером на биполярных транзисторах, о которых мы соворили в предылушей главе. Олнако отсутствие пошого«- ного юка та«вора лаез возможность получить очень высокое входное сопротивление Такис усили«еди необходимо«, когда мы имеем дело с высокосмнымв источниками свт надоя.
вс «ренан шнмися в измерительньзх схемах Для некоторых специализирсзванкь«х применений вы. може«. оьпь, захотигс с««~с«р»зс«ть повторители или усили«ели па дксьре«пых ПТ. олкако в болылннс«рс с лучаев мож«п имюльзова з ь лос таинства. ко горы ми обдала«о«ОЪ с 1Л-вхо юм. В любом сл час с.онг покат«,, как оки ры«»лтоо« Ко. дл мы из«с.ем дсзо . 1И зс:. Обычк ««риме««зте.«сн сз ж» схема автомагкч»ск«л с~ смешения., го и в осгочппкзх гока ла 1П с Р— «з-перехО«юм «разл .06) с «о«нйм Ос» зисгором «.мешснкя лпвора. полхлючевным вторым выво.юм к земле (рпс лдя МОП-«ранзисзоров «ребзстш« делитель, цизаемый «иск«элика напряжения стока. к,зи ряс«поп.зелкый ис«о ошк.
кзк э, О оыд«: п в слз час с бнполнркымк зра««- зисторами Резко. Ор смешения «ш вора + 1) сс е««сс ':''.: ""':"''''результат. что и для биполярного ора в разл. 2.09, если заменить дс :йз«)т(«втор нагрузки )( на )1с. Как правило, ~~ь'"-'"'' ' ПТ равняегся нескольким тыся Вы 'ту««ймросимекс (мкСм) при токе стока ( С ' 124)св)йолько миллиампер Поскольку с«м Вход 'ффффф От тока стока, существует некотоВых ' ":.~УФ,:фаюнгнейност«ь связанная с зависиыхот'' .",~))ф . ;.~$~~~$О коэффициента усиления от измеЙ -:~!~"~':тока стока на протяжении периода я ', 'подобно тому, как это бывае« вЂ” еле с заземленным эмитзером, ,',' " "~!"' ~-Й 1««гэ пропорциональна 1 . Кроме ~4!)к" ЙТ. в общем имеют значительно ',$ф~~йу«о крутизну, чем биполярные может иметь очень большое сопротивле- ы, что делает их менее подхонис (свыше МОм), поскольку ток утечки построения усилителей и повзатвора измеряется наноамперами Рассмотрим это немного по- Крутизиа.
Отсутствие тока затвора ле- вает естественным параметром, характе- ирузизиы ПТ и биполярных ризуюшим усиление ПТ. крутизну — отно-3 -«« тйнвв цтобы перевес«и наше по шение выходного гока к вхолному напря- ечание в числа, рассмотрим жению: ереходом и биполярный тран вКдый с рабочим током 1 мА , что они включены как уси Это отличае«ся от того, как мы рассмат- ''...:' общим истоком «эмитгером), ривач««бип»лярныс «ранзисторы в пре-;,' -::,ффй®..(«коллектор) через резистор 5« ьОм дылушей главе, «де мы вначале носились '..:, :-'.'-':;;:«щ)тйуттокен к источнику питания -ь10 В с' идеей усиления по току («,м,«з „), а за«ем " ШВ ввели ориентированную на параметр кру-- ;.'«-".~!"'Ф гизны модель Эберса — Молла.
полезно ! эз',"')У" кс было посмотреть на биполярные трал-:, -'-':!,"«йе; 5 ком зисторы с Разных с«орон, в зависимости 55 от их применения Крутизна ПТ може«быть оценена по к«з ". характеристике либо по тому. насколыю звеличивается (с прп переходе от одной кривой с фиксированным значением ла 1 пояжския за«вора к друзой из семейства кривых (рис. 3.2 идн 3 17Х либо. чп дроп«е.
«л«как,юкз кривых: пеоедазочкыз —, ц«,. характерно«ш»- «„. 1.', (рис 3.«4 Кр. «пзка завнск«д -:ока с«с кн свскоре мм Ф 5н» увн.кем ках' н опрелсляе«ся крош о клк 11 «Напомним. чзо стр»«л«ыми да«««кскнзш буквами обозначаются мадо зп кадькыс приращения «И:«это«»з выражсния мь шзлучасм хоэффпписн«усиленин гл кл 1 оряжекию «хс —" «з»'ьзн —" )сс«» озн = д. «с» )тк«е: здз (рис.
3.22). Не будем обращать внимания на летали смешения и сосредоточимся на рассмотрении коэффициента усиления. Биполярный транзистор имеет г, равное 25 Ом. а следовательно, д = 40 мСм и коэффициент усиления по напряжению — 200 (что можно получить прямым расчетом как — зс «гэ). Типичный ПТ с «з — л-переходом (например. 2Х4220) имеет дн порядка 2 мСм при токе стока 1 мА, давая коэффициент усиления по напряжению порядка — 1О Это сравнение вьплялит обескураживающим. Малая д дает также относительно высокое ж.,„„в схеме повторителя (рис.
3.23): ПТ с р-л-переходом имеет Х,„, = 1,'д, что в данном случае эквивалентно 500 Ом (независимо от сопротивления источника сигнала); в сравнении с этим биполярный транзистор ИМЕЕТ е., „= )се«з«з«э + гэ = Яе«)«з«сз -1- 1«д . Равное з»„Д«,з+ 25 Ом (при 1 мА). Для типичного бета-биполярного транзистора скажем й, = 100, и при разумных значениях сопротивления источника сигнала, скажем при «скчс 5 кОм. биполярныи повторитель на по ше (У,„, равно 25.-75 Ом). От. пако, чт прн )с, сь 50 кОм п на ПТ с р- и-переходом будет Цтобы видеть, что происх ксмся к выражениям завнси.
стока ПТ от напряжения зат и сравним с эквивалентным (Эберса — Мс:лла) зависимости лектора биполярно«о транзист пряжения база — амит гер. Биполярныи «ракзистор Эберсн — Молла 1: чгс. будучи экспонекпиальным пол«бием 1 уравксния Эберса Молла, также дает оропорпиона явную зависимость крутиз- 140 Глава 3 Пзьчеиьзе транзисторы 141 + осе 1 Я = — 1~я аил о с =5000ы зооы бп ро 100 ны от тока.
Однако для наблюдающихся в реальности значений А (который зависит ог геометрии ПТ подвижности носителей и т. п.) крутизна ПТ несколько ниже, чем у биполярного транзистора, -около 1,'40 мВ лля р-канадьного МОП-транзистора и около 1л50 мВ для и-канального МОП-транзистора. тогда как у биполярных транзисторов она равна 1125 мВ. По мере увеличения тока ПТ вхолит в нормальную область знасгяшения».
где 1с — 1с(П.„„— 1,зз )3. что дае'г с1„= 2(1с)с) Это означает. *по крутизна растет пропорционально лишь корню квадратному из 1г и становится намного меньше крутизны биполярного транзистора при зсх же значениях рабочего гока (см, рис 3.214). Увеличение постоянной к в прельздупгих уравнениях ~зи 1икА 10 ~Я! 1ый 111 100 Ры ~ 'С Сравнение. „био»лярвы. н по ~сань зры зисторз я З бип: зарный транзисз р ' р-ясна ~ьныи МОП-сранзистор з н-яана оный МОП- рапзнстор е сопротивление повторившей напряжения на ПТ с р я перевозом ~а~ и биззоляриом зранзисзоре Ю счет увеличения отношения ширины канала к его длине) увеличивает крутизну 1в ток стока при данном значении П и) в налпороговой области.но все равно крутизна остается меньше.
чем у биполярного транзистора при том жс токе. Улрвзииеаы ЗЗ. Вывелизе пролылулзне вырви.ения лля л,„. взяв ироизволнуы 0, озносизезьио ц,„ Проблему низкого коэффициента усиления в усилителях на ПТ можно разрешить. обратившись к нагрузке в виде источника тока 1активнои). однако вновь биполярный транзистор будет лучше в той же схеме. По этой причине редк" можно вилеть ПТ в схемах простых усилителей. если только не нужно использовать их уникальныс входные параметры 1исключительно высокое входное сопротивление и малый вхолной ток) Обратите внимание на то. чго крутизна ПТ и области насьпцения пропорпиональнз П,„— 0зт, так.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
