ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² написании студСнчСских Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚
АнтистрСссовый сСрвис

ΠŸΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы

Π›Π΅ΠΊΡ†ΠΈΡΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ ΠœΠ”ΠŸ — транзистора с ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ nΡ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 5.5, Π° Π ΠΈΡΡƒΠ½ΠΎΠΊ 5.5 — ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ ΠœΠ”ΠŸ — транзистора с ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° (Π°); сСмСйство Π΅Π³ΠΎ стоковых характСристик (Π±); стоко-затворная характСристика (Π²) Канал проводимости Ρ‚ΠΎΠΊΠ° здСсь ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π΅Ρ‚ся, Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ся (индуцируСтся) благодаря ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΠΎΠΊΡƒ элСктронов ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ пластины (ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

ΠŸΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

Π’Π•ΠœΠ 5. ΠŸΠžΠ›Π•Π’Π«Π• Π’Π ΠΠΠ—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π«

ПолСвой транзистор — это ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠ°Π½Π°Π», управляСтся элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΈΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ для усилСния мощности элСктромагнитных ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ.

К ΠΊΠ»Π°ΡΡΡƒ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… относят транзисторы, ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… основан Π½Π° ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ носитСлСй заряда Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ° (элСктронов ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ). Π£ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π² ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторах осущСствляСтся ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ проводимости ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°, Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ транзистора ΠΏΠΎΠ΄ воздСйствиСм элСктричСского поля. ВслСдствиС этого транзисторы Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹ΠΌΠΈ.

По ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Ρƒ создания ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы с Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΈ Ρ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (ΠœΠ”ΠŸ — ΠΈΠ»ΠΈ МОП — транзисторы): встроСнным ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ.

Π’ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы дСлятся Π½Π°: ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы с ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ Ρ€Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΈ nΡ‚ΠΈΠΏΠ°. Канал Ρ€Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Π° nΡ‚ΠΈΠΏΠ° — элСктронной.

5.1 ΠŸΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы с ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ€-n- ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ

5.1.1 Устройство ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия

ПолСвой транзистор с ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ — это ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ транзистор, Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Π΅Π½ Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚ричСском ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° Ρ€-n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ, смСщСнным Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ.

Рисунок 5.1 — Устройство ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора с ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ€-n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ (ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ nΡ‚ΠΈΠΏΠ°) Рисунок 5.2 — УсловноС ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора с Ρ€-n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ nΡ‚ΠΈΠΏΠ° (Π°), ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ Ρ€Ρ‚ΠΈΠΏΠ° (Π±) Каналом ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ основных носитСлСй заряда рСгулируСтся ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСчСния.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄ (Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄), Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π» входят основныС носитСли заряда, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ истоком. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄, Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° уходят основныС носитСли заряда, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ стоком. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄, слуТащий для рСгулирования ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСчСния ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° Π·Π° ΡΡ‡Π΅Ρ‚ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ напряТСния, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ.

Как ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы. ΠšΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ примСняСтся ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°, Ρ‚. Π΅. ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°, получаСтся Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π· мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΡ.

УсловныС обозначСния ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов с ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ nΠΈ Ρ€Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 5.2.

ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… напряТСний, ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Ρ… ΠΊ Ρ‚ранзистору, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 5.1. Π£ΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅Π΅ (Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅) напряТСниС подаСтся ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΈΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ. НапряТСниС UΠ·ΠΈ являСтся ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ для ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ². Π¨ΠΈΡ€ΠΈΠ½Π° Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ², Π°, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, эффСктивная ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСчСния ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°, Π΅Π³ΠΎ сопротивлСниС ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π΅ зависят ΠΎΡ‚ ΡΡ‚ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния. Π‘ Π΅Π³ΠΎ ростом Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ сСчСния токопроводящСго ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°, увСличиваСтся Π΅Π³ΠΎ сопротивлСниС, Π°, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚ΠΎΠΊ Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π΅. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ссли ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ истоком ΠΈ ΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ источник напряТСния Uси, Ρ‚ΠΎ ΡΠΈΠ»ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° стока Iс, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠ°Π½Π°Π», ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ измСнСния сопротивлСния (сСчСния) ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ напряТСния, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π½Π° Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€. На ΡΡ‚ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ΅ ΠΈ ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π°Π½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора с ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ.

ΠŸΡ€ΠΈ напряТСнии UΠ·ΠΈ = 0 сСчСниС ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° наибольшСС, Π΅Π³ΠΎ сопротивлСниС наимСньшСС ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ Iс ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ся наибольшим.

Π’ΠΎΠΊ стока Iс Π½Π°Ρ‡ ΠΏΡ€ΠΈ UΠ·ΠΈ = 0 Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ стока.

НапряТСниС UΠ·ΠΈ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π» ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ пСрСкрываСтся, Π° Ρ‚ΠΎΠΊ стока Iс ΡΡ‚ановится вСсьма ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌ (дСсятыС Π΄ΠΎΠ»ΠΈ ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€), Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ напряТСниСм отсСчки UΠ·ΠΈ отс.

5.1.2 БтатичСскиС характСристики ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора с ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ€-n- ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ

Рассмотрим Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ — Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ характСристики ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов с Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ. Для этих транзисторов ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ интСрСс Π΄Π²Π° Π²ΠΈΠ΄Π° Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ — Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… характСристик: стоковыС ΠΈ ΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎ — Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π½Ρ‹Π΅.

Π‘Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ (Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅) характСристики ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора с Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ nΡ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 5.3, Π°. Они ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° стока ΠΎΡ‚ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ Uси ΠΏΡ€ΠΈ фиксированном напряТСнии UΠ·ΠΈ: Ic = f (Uси) ΠΏΡ€ΠΈ UΠ·ΠΈ = const.

Π°) Π±) Рисунок 5.3 — Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚-Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ характСристики ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора с Ρ€-ΠΏΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ ΠΏΡ‚ΠΈΠΏΠ°: Π° — стоковыС (Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅); Π± — стоко — затворная

ΠžΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора являСтся Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ влияниС ΠΊΠ°ΠΊ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅Π΅ напряТСниС UΠ·ΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Uси. ΠŸΡ€ΠΈ Uси = 0 Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Iс = 0. ΠŸΡ€ΠΈ Uси 0 (UΠ·ΠΈ = 0) Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠ°Π½Π°Π» ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ Ic, Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ‡Π΅Π³ΠΎ создаСтся ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния, Π²ΠΎΠ·Ρ€Π°ΡΡ‚Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ стока. Π‘ΡƒΠΌΠΌΠ°Ρ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния участка исток-сток Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Uси. ΠŸΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния Uси Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ падСния напряТСния Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π΅ ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π΅Π³ΠΎ сСчСния, Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ проводимости ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°. ΠŸΡ€ΠΈ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ напряТСнии Uси происходит суТСниС ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΡΠΌΡ‹ΠΊΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° становится высоким. Π’Π°ΠΊΠΎΠ΅ напряТСниС Uси Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ напряТСниСм пСрСкрытия ΠΈΠ»ΠΈ напряТСниСм насыщСния Uси нас. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ Π½Π° Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния UΠ·ΠΈ происходит Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ суТСниС ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°, ΠΈ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ наступаСт ΠΏΡ€ΠΈ мСньшСм Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ напряТСния Uси нас. Π’ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ (Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅) участки Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… характСристик.

Π‘Ρ‚ΠΎΠΊΠΎ — затворная характСристика ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Iс ΠΎΡ‚ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ UΠ·ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ фиксированном напряТСнии Uси: Ic = f (Uси) ΠΏΡ€ΠΈ Uси = const (рис. 5.3, Π±).

5.1.3 ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹

Β· ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ стока Iс max (ΠΏΡ€ΠΈ UΠ·ΠΈ = 0);

Β· максимальноС напряТСниС сток-исток Uси max;

Β· напряТСниС отсСчки UΠ·ΠΈ отс;

Β· Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π΅ (Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅) сопротивлСниС ri? прСдставляСт собой сопротивлСниС транзистора ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ стоком ΠΈ ΠΈΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ (сопротивлСниС ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°) для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°:

ΠΏΡ€ΠΈ UΠ·ΠΈ = const;

Β· ΠΊΡ€ΡƒΡ‚ΠΈΠ·Π½Π° стоко-Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ характСристики:

ΠΏΡ€ΠΈ Uси = const,

ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ влияниС напряТСниС Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ транзистора;

Β· Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС ΠΏΡ€ΠΈ Uси = const транзистора опрСдСляСтся сопротивлСниСм Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ², смСщСнных Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ. Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов с Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ довольно Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎ (достигаСт Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† ΠΈ Π΄Π΅ΡΡΡ‚ΠΊΠΎΠ² ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΎΠΌ), Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Ρ‹Π³ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΡ… ΠΎΡ‚ Π±ΠΈΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½Ρ‹Ρ… транзисторов.

5.2 ΠŸΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы с ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ

5.2.1 Устройство ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия

ПолСвой транзистор с ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (ΠœΠ”ΠŸ — транзистор) — это ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ транзистор, Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Π΅Π½ Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚ричСском ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° слоСм диэлСктрика.

ΠœΠ”ΠŸ — транзисторы (структура: ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»-диэлСктрик-ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ) Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‚ ΠΈΠ· ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΡ. Π’ ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅ диэлСктрика ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ окисСл крСмния SiO2. ΠΎΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ этих транзисторов — МОП — транзисторы (структура: ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»-окисСл-ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ). НаличиС диэлСктрика обСспСчиваСт высокоС Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС рассматриваСмых транзисторов (1012 … 1014Ом).

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия ΠœΠ”ΠŸ — транзисторов основан Π½Π° ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π΅ измСнСния проводимости приповСрхностного слоя ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π° Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Π΅ с Π΄ΠΈΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ΄ воздСйствиСм ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля. ΠŸΡ€ΠΈΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ слой ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° являСтся токопроводящим ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ этих транзисторов. ΠœΠ”ΠŸ — транзисторы Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‚ Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² — со Π²ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈ Ρ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ.

Рассмотрим особСнности ΠœΠ”ΠŸ — транзисторов со Π²ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ. ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ транзистора с ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 5.4, Π°. Π’ ΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пластинкС крСмния Ρ€Ρ‚ΠΈΠΏΠ° с ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ высоким ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΎΠΉ, с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ созданы Π΄Π²Π΅ ΡΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ области с ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠΌ элСктропроводности — n. На ΡΡ‚ΠΈ области нанСсСны мСталличСскиС элСктроды — исток ΠΈ ΡΡ‚ΠΎΠΊ. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ истоком ΠΈ ΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ имССтся Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΉ приповСрхностный ΠΊΠ°Π½Π°Π» с ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ nΡ‚ΠΈΠΏΠ°. ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ кристалла ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ истоком ΠΈ ΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Π° Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΌ слоСм (порядка 0,1 ΠΌΠΊΠΌ) диэлСктрика. На ΡΠ»ΠΎΠΉ диэлСктрика нанСсСн мСталличСский элСктрод — Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€. НаличиС слоя диэлСктрика позволяСт Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌ транзисторС ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅Π΅ напряТСниС ΠΎΠ±Π΅ΠΈΡ… полярностСй.

Рисунок 5.4 — ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ ΠœΠ”ΠŸ — транзистора со Π²ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ nΡ‚ΠΈΠΏΠ° (Π°); сСмСйство Π΅Π³ΠΎ стоковых характСристик (Π±); стоко-затворная характСристика (Π²) ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ Π½Π° Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния, элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ этом создаСтся, Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ ΠΈΠ· ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π²Ρ‹Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ, Π° ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ Π²Ρ‹Ρ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π». Канал обогащаСтся основными носитСлями заряда — элСктронами, Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ увСличиваСтся ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ стока возрастаСт. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ обогащСния.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ Π½Π° Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ напряТСния, ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ истока, Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π΅ создаСтся элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, ΠΏΠΎΠ΄ влияниСм ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ элСктроны Π²Ρ‹Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° Π² ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΡƒ, Π° Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ Π²Ρ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π». Канал обСдняСтся основными носитСлями заряда, Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ стока ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ. Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ транзистора Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ обСднСния.

Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… транзисторах ΠΏΡ€ΠΈ UΠ·ΠΈ = 0, Ссли ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ стоком ΠΈ ΠΈΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ (Uси 0), ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ стока Iс Π½Π°Ρ‡, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈ, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ собой ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ элСктронов.

ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ ΠœΠ”ΠŸ — транзистора с ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ nΡ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 5.5, Π° Π ΠΈΡΡƒΠ½ΠΎΠΊ 5.5 — ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ ΠœΠ”ΠŸ — транзистора с ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° (Π°); сСмСйство Π΅Π³ΠΎ стоковых характСристик (Π±); стоко-затворная характСристика (Π²) Канал проводимости Ρ‚ΠΎΠΊΠ° здСсь ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π΅Ρ‚ся, Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ся (индуцируСтся) благодаря ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΠΎΠΊΡƒ элСктронов ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ пластины (ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ) Π² ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ прилоТСния ΠΊ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρƒ напряТСния ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ полярности ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ истока. ΠŸΡ€ΠΈ отсутствии этого напряТСния ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° Π½Π΅Ρ‚, ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ истоком ΠΈ ΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° располоТСн Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ кристалл Ρ€Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΈ Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΠΈΠ· Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² получаСтся ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС. Π’ ΡΡ‚ΠΎΠΌ состоянии сопротивлСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ истоком ΠΈ ΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎ, Ρ‚. Π΅. транзистор Π·Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚. Но Π΅ΡΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ влияниСм поля Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° элСктроны Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΈΠ· ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚Π΅ΠΉ истока ΠΈ ΡΡ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ ΠΈΠ· Ρ€ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΠΈ (ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ) ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρƒ. Когда напряТСниС Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° прСвысит Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΎΡ‚ΠΏΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅, ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠ΅, Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ UΠ·ΠΈ ΠΏΠΎΡ€, Ρ‚ΠΎ Π² ΠΏΡ€ΠΈΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ностном слоС концСнтрация элСктронов прСвысит ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ, ΠΈ Π² ΡΡ‚ΠΎΠΌ слоС ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚ инвСрсия Ρ‚ΠΈΠΏΠ° элСктропроводности, Ρ‚. Π΅. индуцируСтся токопроводящий ΠΊΠ°Π½Π°Π» n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°, ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ области истока ΠΈ ΡΡ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΈ Ρ‚ранзистор Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ. Π§Π΅ΠΌ большС ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°, Ρ‚Π΅ΠΌ большС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ стока. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, транзистор с ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ обогащСния.

УсловноС обозначСния ΠœΠ”ΠŸ — транзисторов ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 5.6.

Рисунок 5.6 — УсловноС ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠœΠ”ΠŸ — транзисторов:

Π°? со Π²ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ nΡ‚ΠΈΠΏΠ°;

Π±? со Π²ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ Ρ€Ρ‚ΠΈΠΏΠ°;

Π²? с Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ;

Π³? с ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ nΡ‚ΠΈΠΏΠ°;

Π΄? с ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ Ρ€Ρ‚ΠΈΠΏΠ°;

Π΅? с Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ

5.2.2 БтатичСскиС характСристики ΠœΠ”ΠŸ — транзисторов

Π‘Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ (Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅) характСристики ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора со Π²ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ nΡ‚ΠΈΠΏΠ° Ic = f (Uси) ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 5.4, Π±.

ΠŸΡ€ΠΈ UΠ·ΠΈ = 0 Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ, опрСдСляСмый исходной ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°. Π’ ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ прилоТСния ΠΊ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρƒ напряТСния UΠ·ΠΈ 0 ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ дСйствиС Π½Π° ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ — носитСли заряда Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΈΡ… ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π΅ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°. ВслСдствиС этого стоковыС характСристики ΠΏΡ€ΠΈ UΠ·ΠΈ 0 Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½ΠΈΠΆΠ΅ ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠΉ, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ UΠ·ΠΈ = 0.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ Π½Π° Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ напряТСния UΠ·ΠΈ 0 ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° притягиваСт элСктроны Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π» ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ пластины (ΠΏΠΎΠ΄Π»ΠΎΠΆΠΊΠΈ) Ρ€Ρ‚ΠΈΠΏΠ°. ΠšΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡ носитСлСй заряда Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π΅ увСличиваСтся, ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° возрастаСт, Ρ‚ΠΎΠΊ стока Iс ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ся. Π‘Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ характСристики ΠΏΡ€ΠΈ UΠ·ΠΈ 0 Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ исходной ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ UΠ·ΠΈ = 0.

Π‘Ρ‚ΠΎΠΊΠΎ-затворная характСристика транзистора со Π²ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Ic = f (UΠ·ΠΈ) ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 5.4, Π±.

Π‘Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ (Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅) характСристики Ic=f (Uси) ΠΈ ΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎ-затворная характСристика Ic = f (UΠ·ΠΈ) ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора с ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 5.5, Π±; Π².

ΠžΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ стоковых характСристик Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ транзистора осущСствляСтся напряТСниСм ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ полярности, ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ с ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ напряТСния Uси. Π’ΠΎΠΊ Ic = 0 ΠΏΡ€ΠΈ Uси = 0, Π² Ρ‚ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΡ ΠΊΠ°ΠΊ Π² Ρ‚ранзисторС со Π²ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ для этого Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ напряТСния Π½Π° Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ истока.

5.2.3 ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠœΠ”ΠŸ - транзисторов

ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠœΠ”ΠŸ — транзисторов Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов с Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ.

Π§Ρ‚ΠΎ касаСтся Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния Ρ‚ΠΎ ΠœΠ”ΠŸ — транзисторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ, Ρ‡Π΅ΠΌ транзисторы с Ρ€-nΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ. Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС Ρƒ Π½ΠΈΡ… составляСт rΠ²Ρ… = 1012 … 1014 Ом.

5.2.4 ΠžΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ примСнСния

ΠŸΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… каскадах с Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠΌ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм, ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²Ρ‹Ρ… ΠΈ Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΡ… устройствах, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… схСм ΠΈ Π΄Ρ€.

5.3 ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов

ПолСвой транзистор ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… основных схСм: с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ истоком (ОИ), ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ стоком (ОБ) ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (ΠžΠ—) (рис. 5.7).

Рисунок 5.7 — Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора: Π°) ОИ; Π±) ΠžΠ—; Π²) ОБ На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ всСго примСняСтся схСма с ΠžΠ˜, аналогичная схСмС Π½Π° Π±ΠΈΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΠΌ транзисторС с ΠžΠ­. Каскад с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ истоком Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большоС усилСниС Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° с ΠžΠ— Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Π° схСмС с ΠžΠ‘. Она Π½Π΅ Π΄Π°Π΅Ρ‚ усилСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΈ ΠΏΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ усилСниС мощности Π² Π½Π΅ΠΉ Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π· мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² ΡΡ…Π΅ΠΌΠ΅ ΠžΠ˜. Каскад ΠžΠ— ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм, Π² ΡΠ²ΡΠ·ΠΈ с Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΎΠ½ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ практичСскоС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅.

5.4 ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΉ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ каскад Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторах

Π’ Π½Π°ΡΡ‚оящСС врСмя ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ усилитСли, Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторах. На Ρ€ΠΈΡ. 5.9 ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° схСма усилитСля, Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎ ΡΡ…Π΅ΠΌΠ΅ с ΠžΠ˜ ΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ источником питания.

Рисунок 5.9

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ покоя обСспСчиваСтся постоянным Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ стока Iсп ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Π΅ΠΌΡƒ напряТСниСм сток-исток Uсип. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ обСспСчиваСтся напряТСниСм смСщСния Π½Π° Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора UΠ·ΠΈΠΏ. Π­Ρ‚ΠΎ напряТСниС Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π½Π° Ρ€Π΅Π·ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ€Π΅ RΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Iсп (URΠΈ = Iсп RΠΈ) ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ся ΠΊ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρƒ благодаря Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠΉ связи Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· рСзистор R3. РСзистор RΠΈ, ΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅ обСспСчСния напряТСния смСщСния Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ для Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠΉ стабилизации Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ усилитСля ΠΏΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‚оянному Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ, стабилизируя Iсп. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π° Ρ€Π΅Π·ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ€Π΅ RΠΈ Π½Π΅ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΠ»Π°ΡΡŒ пСрСмСнная ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ напряТСния, Π΅Π³ΠΎ ΡˆΡƒΠ½Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ кондСнсатором Π‘ΠΈ ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ коэффициСнта усилСния каскада. Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ кондСнсатора Π‘ΠΈ Π½Π° Π½Π°ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅ΠΉ частотС сигнала Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ большим сопротивлСния рСзистора RΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ:

(5.1)

Π³Π΄Π΅ UΠ·ΠΈΠΏ, Iсп — напряТСниС Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€-исток ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ стока ΠΏΡ€ΠΈ отсутствии Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала.

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора выбираСтся ΠΈΠ· ΡƒΡΠ»ΠΎΠ²ΠΈΡ:

(5.2)

Π³Π΄Π΅ fmin — наинизшая частота Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ Π‘Ρ€ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ся Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ. Он ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ся для развязки усилитСля ΠΏΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‚оянному Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ ΠΎΡ‚ ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊΠ° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала.

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора:

(5.3)

РСзистор Rс Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΠ΅Ρ‚ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ создания ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ напряТСния Π² Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π·Π° ΡΡ‡Π΅Ρ‚ протСкания Π² Π½Π΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, управляСмого напряТСниСм ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΈΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ каскада ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния uΠ²Ρ… напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΈΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ UΠ·ΠΈ (t) = uΠ²Ρ…; Ρ‚ΠΎΠΊ стока Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, Ρ‚. Π΅. появится пСрСмСнная ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ Ic (t) = ic. ИзмСнСниС это Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ стоком ΠΈ ΠΈΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ; Π΅Π³ΠΎ пСрСмСнная ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ uс Ρ€Π°Π²Π½Π°Ρ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ивополоТная ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅ падСнию напряТСния Π½Π° Ρ€Π΅Π·ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ€Π΅ Rс, являСтся Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ напряТСниСм ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ каскада Uси (t) = uc = uΠ²Ρ‹Ρ… = ?Rcic.

Π’ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Слях Π½Π° ΠœΠ”ΠŸ — транзисторах с ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ напряТСниС UΠ·ΠΈΠΏ обСспСчиваСтся Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π² Ρ†Π΅ΠΏΡŒ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° дСлитСля R1R2 (рис. 5.10).

Рисунок 5.10

ΠŸΡ€ΠΈ этом

(5.4)

ΠžΡ‚ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ значСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° дСлитСля IΠ΄ = Ес/(R1+R2) зависят сопротивлСния рСзисторов R1 ΠΈ R2. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‚ΠΎΠΊ дСлитСля Π²Ρ‹Π±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ исходя ΠΈΠ· ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния усилитСля.

5.5 РасчСт элСктричСских Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ с ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹ΠΌΠΈ транзисторами

Π’ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌ транзисторС, схСма ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 5.9, Ρ‚ΠΎΠΊ стока Ic ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Uси связаны ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ:

(5.5)

Π’ ΡΠΎΠΎΡ‚вСтствии с ΡΡ‚ΠΈΠΌ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ линию Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ (Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ характСристику):

(5.6)

Для Π΅Π΅ ΠΏΠΎΡΡ‚роСния Π½Π° ΡΠ΅ΠΌΠ΅ΠΉΡΡ‚Π²Π΅ статичСских Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… (стоковых) характСристик ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора достаточно ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Π²Π΅ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ:

1-я Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°: ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ Ic = 0, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° Uси = Ес;

2-я Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°: ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ Uси = 0, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° Ic = Ес/(Rc+RΠΈ).

ГрафичСским Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ уравнСния для Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ рассматриваСмого каскада ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ пСрСсСчСния Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ со ΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ характСристиками.

Рисунок 5.11 — ГрафичСский расчСт Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° покоя каскада Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌ транзисторС ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ характСристик Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° стока Iс ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ Uси зависят Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° UΠ·ΠΈ. Π’Ρ€ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° Iсп, Uсип ΠΈ UΠ·ΠΈΠΏ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ исходный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ, ΠΈΠ»ΠΈ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ покоя усилитСля. На Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… характСристиках этот Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ отобраТаСтся Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ По, Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰Π΅ΠΉ Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΡΠ΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ характСристики с Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ статичСской характСристикой, снятой ΠΏΡ€ΠΈ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ напряТСния Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°.

РСзистор R3 ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ для ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡ΠΈ напряТСния UΠ·ΠΈΠΏ с Ρ€Π΅Π·ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ€Π° RΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΈΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ транзистора. Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ R3 ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ 1…2 МОм.

Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ рСзистора RΠΈ Π΄Π»Ρ обСспСчСния Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° покоя, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊ-Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ значСниями Iс = Iсп ΠΈ UΠ·ΠΈ = UΠ·ΠΈΠΏ (Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° По, рис. 5.11), Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅:

ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ