КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!
Шрифт:
«Н»: Но ведь любой реальный прибор всё равно характеризуется какими-то реальными токами?
«С»: Как водится! Так же это относится и к JFET, и к MOSFET. Например, реальные токи затворов JFET находятся в пределах от единиц наноампер до единиц пикоампер. У МОП-транзисторов (MOSFET) они меньше ещё натри порядка! Таким образом, полевые транзисторы характеризуются колоссальными величинами входных сопротивлений. Оно у них выше, чем у ПУЛов (приемно-усилительных ламп).
«А»: А какова физика работы, например JFET (полевого транзистора с управляющим р-n–
«С»: JFET имеет управляющий канал проводимости в объеме полупроводника. Рассмотрим действие прибора, упрощенная конструкция которого показана на приведенном рис. 14.2. Данный прибор изготовлен из кремния, имеющего собственную проводимость n-типа (то есть донорную, с избытком электронов). На верхней и нижней плоскостях сформированы р-n– переходы, путем формировании в кремнии n– типа, областей p– типа (то есть акцепторных, с повышенной концентрацией дырок).
Если к затвору относительно истока прикладывается отрицательное напряжение (см. рис. 14.2), то вблизи р+ областей образуются зоны, обедненные электронами (зона Б). Толщина зоны зависит от величины абсолютного значения напряжения Uзи. При приближении этого напряжения к нулю толщина обедненного слоя уменьшается. Та часть структуры, которую не достигли обедненные слои (зоны) называется КАНАЛОМ, из-за чего полевые транзисторы называются также — КАНАЛЬНЫМИ.
«А»: Кстати, проводимость канала определяется ОСНОВНЫМИ НОСИТЕЛЯМИ, то есть в данном случае мы можем говорить, что имеем дело с n– канальным прибором, проводимость которого определяется электронами.
«С»: Совершенно верно! Но имеются в виду и р– канальные приборы, проводимость которых имеет сугубо дырочный характер!
«Н»: А что в этом случае изменяется?
«А»: Прежде всего полярность подключения питания изменяется на противоположную! Естественно, меняется и производственная технология!
«С»: Всё так! Но обратимся снова к нашему рисунку! Как вы думаете, что произойдет, если напряжение Uзи будет возрастать?
«А»: Я полагаю, что наступит момент, когда обедненные слои Б1 и Б2 соприкоснутся!
«С»: Правильно, это и будет означать, что канал полевого транзистора кажется перекрытым, проводимость прибора станет очень малой или, что то же самое, сопротивление промежутка ИСТОК — СТОК значительно возрастет!
«Н»: Это напряжение, при котором происходит смыкание обедненных слоев, оно имеет какое-то свое название?
«С»: Безусловно! Это один из важнейших параметров полевого транзистора! И носит имя собственное — НАПРЯЖЕНИЕ ОТСЕЧКИ, обозначаемое как Uотс (или Upinch off).
Впрочем, это никому и не нужно! Поэтому обычно считают, что Uотс достигается в том случае, когда ток через канал (или его еще называют ТОК СТОКА — Iст) уменьшается до 10 микроампер.
«Н»: А что произойдет, если Uзи = 0?
«С»: В этом случае обедненный слой исчезает, проводимость канала становится максимальной и, следовательно, ток стока достигает максимальной величины. Этот ток называется ТОКОМ НАСЫЩЕНИЯ или током полностью открытого канала — Iсo.
«А»: Вот мы и получили два из трех основных параметров: Uотс и Iсо! Но вот как нам лучше и изящнее подойти к третьему параметру, а именно — КРУТИЗНЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ или S?
«С»: Я понимаю глубинный смысл твоего вопроса, дорогой Аматор! Тебя скорее всего, интересует не столько сам физический смысл этого параметра (ты великолепно знаешь, что это есть отношение I/U) сколько то, как проще всего определять этот важнейший параметр на практике! Нет?
«А»: Именно так, уважаемый Спец! Я просто подумал, что современная технология производства полевых транзисторов дает значительный разброс параметров. Следовательно, для выбора оптимальных режимов каскадов, необходимо определять вышепоименованную тройку параметров для каждого конкретного образца транзистора, а это — хлопот не оберешься!
«С»: Все проще гораздо, в чем мы сейчас и убедимся! Рассмотрим ПЕРЕДАТОЧНУЮ (она же УПРАВЛЯЮЩАЯ) характеристику jFET (рис. 14.3, а).
Любезный Аматор, прокомментируйте нам вид изображенной кривой!
«А»: Точка «А» соответствует моменту, когда Uзи = 0, а ток стока максимален и равен, в нашем случае 10 мА. То есть это и будет Iсo или ТОК НАСЫЩЕНИЯ.
Точка «С» соответствует моменту, когда Uзи принимает такое значение, что ток стока примерно равен нулю! Иными словами, это и есть Uотс. Согласно рисунку, в нашем случае его величина равна — (-3 вольта). Но что такое точка «В»?