3.7 Определение h-параметров по характеристикам транзистора

Параметры эквивалентной схемы транзистора могут быть определены по его ВАХ. По выходным характеристикам транзистора можно определить выходное сопротивление транзистора (h_22Э) и коэффициент передачи транзистора по току h_21Э.

Для определения дифференциального выходного сопротивления транзистора в рабочей точке 1 (рис. 3.7) проведем касательную АВ к соответствующей выходной характеристике через рабочую точку и определим ее наклон

(3.9)

По выходным характеристикам может быть также определен коэффициент передачи транзистора по токуh_21Э, как отношение приращения коллекторного тока к вызвавшему его изменению тока базы. Если ток коллектора транзистора в рабочей точке 1 равен I_К1 при токе базы I_Б1, то, поднявшись по линии U_КЭ=U₀, найдем координаты точки 2 при токе базы I_Б2 и определим h_21Э как

Аналогично по входным характеристикам может быть определено входное сопротивление транзистора (рис. 3.8). Для этого через рабочую точку 3 проводится касательная CD ко входной характеристике и h_11Э рассчитывается, исходя из наклона этой касательной:

. (3.11)

3.8 Типы полевых транзисторов

Полевыми или униполярными транзисторами называются полупроводниковые приборы, в которых регулирование тока производится изменением проводимости проводящего канала с помощью электрического поля, перпендикулярного направлению тока. Ток полевого транзистора обусловлен потоком основных носителей, протекающих по приповерхностному слою полупроводника. Электрод, из которого в канал входят основные носители заряда, называют истоком. Электрод, через который носители заряда уходят из канала, называют стоком, управляющий электрод – затвором. От значения напряжения, приложенного между затвором и истоком, зависит проводимость канала, следовательно, и сила тока в нем.

Полевые транзисторы бывают двух типов: с управляющим p-n-переходом и с металлическим затвором, изолированным от канала диэлектриком из двуокиси кремния SiO₂. Последние чаще всего называются МОП- (металл-окисел-полупроводник) или МДП-транзисторами (металл-диэлектрик- полупроводник).

В МОП-транзисторах электроды стока и истока располагаются по обе стороны затвора и имеют контакт с полупроводниковым каналом. Полупроводниковый канал может быть обеднен носителями заряда или обогащен ими. При обедненном канале электрическое поле затвора повышает его проводимость, поэтому канал называется индуцированным. Если канал обогащен носителями зарядов, то он называется встроенным. Электрическое поле затвора в этом случае приводит к обеднению канала носителями зарядов.

П

Рис. 3.9 УГО полевых транзисторов

роводимость канала может быть электронной или дырочной. Если канал имеет электронную проводимость, то он называетсяn-каналом. Каналы с дырочной проводимостью называются p-каналами. Таким образом, под общим понятием «полевой транзистор» скрываются шесть разных видов транзисторов: полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом с каналами n-типа и p-типа и четыре типа транзисторов с изолированным затвором – с каналами n-типа и p-типа, каждый из которых может иметь индуцированный или встроенный канал. Условные графические обозначения (УГО) этих типов транзисторов приведены на рис. 3.9. Графическое обозначение транзистора содержит максимальную информацию о его устройстве. Канал транзистора изображается вертикальной штриховой или сплошной линией. Штриховая линия обозначает индуцированный канал, а сплошная – встроенный. Исток и сток действуют как невыпрямляющие контакты, поэтому изображаются под прямым углом к каналу. Подложка изображается как электрод со стрелкой, направление которой указывает тип проводимости канала. Затвор изображается вертикальной линией, параллельной каналу. Вывод затвора обращен к электроду истока.