Дифференциальные параметры. Ток стока зависит от двух переменных: напряжений Uзи

Ток стока зависит от двух переменных: напряжений U_зи. и U_cи..

Приращение тока :

DI_c = SDU_зи + G_сиDU_cи, (1.3.3)

или в системе Y- параметров:

Рис. 1.3.4. Стоко-затворная характеристика ПТ.

DI_c = Y₂₁DU_зи+Y₂₂DU_cи (1.3.4)

Здесь Y₂₁ или S - это проводимость прямой передачи или крутизна передаточной характеристики :

S=dI_c/dI_зи (при U_cи=const) (1.3.5)

Из-за нелинейного вида передаточной характеристики крутизна зависит от начальной точки на кривой:

S = (2I_c.нач./U_зи.отс) , мА/В (1.3.6)

Крутизна S имеет максимальное значение при U_зи=0 и линейно убывает до нуля при запирании транзистора. S измеряется в мА/В.

Y₂₂ или G_си - выходная проводимость.

G_си = dI_c/dU_си (при U_зи = const). (1.3.7)

Может быть определена по выходным характеристикам. Величина G_си у полевого транзистора очень мала, ее наличие обусловлено изменением эффективной длины канала при изменении напряжения U_си.

Малосигнальная схема для переменных составляющих:

Рис. 1.3.5. Малосигнальная схема ПТ.

С повышением частоты колебаний напряжений и тока сказывается влияние междуэлектродных емкостей, которые снижают показатели транзистора:

- уменьшается крутизна,

- появляются емкостные составляющие входного и выходного тока,

- появляется цепь внутренней обратной связи через проходную емкость, которая может нарушить устойчивую работу в схеме усилителя.

На рис. 1.3.6 представлена эквивалентная схема ПТ, работающего на высоких частотах, где C₁₁ = C_зи - входная емкость, C₂₂ = C_си - выходная емкость, C₁₂ = C_3с - проходная емкость, C_3к - распределенная емкость между затвором и активной частью канала, r_к - поперечное сопротивление этого слоя.

Рис. 1.3.6. Эквивалентная схема ПТ, работающего на ВЧ.

Цепочка C_3к r_к снижает крутизну, т.е. эффективность управления на высоких частотах сигнала:

, (1.3.8)

где предельная частота крутизны транзистора. На этой частоте S уменьшается в раза по сравнению с низкими частотами. Реальные значения f_s - десятки МГц.

На низких частотах входной ток в цепи затвора отсутствует. Входное сопротивление очень велико: R_вх = 10⁶..10⁹ Ом; I_з.ут. = 0,05...0,1мкА.