Laboratorium Elektroniki cz I 5

86

86

Pmax

Uds

08SZAR ODCIĘCIA U₀smax

'mzmzpzzzzzzzm.

Rys. 4.4. Dozwolony obszar pracy tranzystora PN FET

2.    Prąd nasycenia l_Dss - jest to prąd drenu l_D płynący przez tranzystor dla bramki zwartej ze źródłem, tj. Ugs = 0, przy określonym napięciu Uds- Jest to maksymalny dopuszczalny prąd drenu bmay (patrz także rys. 4.2).

3.    Prąd upływu bramki l_Gss - jest to całkowity prąd zaporowy płynący przez spolaryzowane zaporowo złącze p-n, w sytuacji gdy zwarto dren ze źródłem, tj. Uds = 0, dla określonej wartości napięcia Ugs- Napięcie Ugs dobiera się w zakresie 0,5-0,8 napięcia przebicia Ugss-

4.    Napięcie przebicia U_Gss - napięcie bramka-źródło U_Gs mierzone przy zwarciu drenu ze źródłem (Uds = 0) dla określonej (rzędu 1 pA) wartości prądu bramki l_G. W tranzystorach PN FET może w tych warunkach nastąpić przebicie złącza bram-ka-dren na skutek lawinowego powielania ilości nośników płynących przez to złącze.

5.    Napięcie maksymalne U_Dsmax - maksymalna, dopuszczalna wartość napięcia Uds ustalona z określonym zapasem względem napięcia przebicia, w celu osiągnięcia założonej niezawodności pracy tranzystora.

6.    Napięcie odcięcia Up - napięcie bramka-źródło U_Gs. przy którym następuje wyłączenie kanału, tj. spadek prądu drenu Jd poniżej pewnej przyjętej wartości (patrz także rys. 4.2).

7.    Rezystancja r_Ds (on) - rezystancja statyczna między drenem a źródłem dla napięcia Ugs = 0 i dla Uds = 0.

1

8. Rezystancja r_Ds (off) - rezystancja statyczna między drenem a źró

czonym kanale, tj. I U_Gs I > I U_p | (typowa wartość ok. 10¹⁰ Q).

4.2.4. Parametry małosygnałowe tranzystora PN FET

Przy sterowaniu tranzystora PN FET małymi sygnałami właściwości ich można opisać za pomocą modeli czwórnikowych, ponieważ tranzystor może wówczas traktować jako element liniowy. Z modeli czwórnikowych najczęściej wykorzystuje się model admitancyjny. Ze względu na bardzo duże wartości rezystancji wejściowej (rzędu GQ) nie ma trudności z wykonaniem pomiarów wymagających zwierania dla składowej zmiennej wejściowej lub wyjścia tranzystora. Parametry admitancyjne przedstawiono poniżej.

1. Transkonduktancja g_m - (konduktancja przejściowa y₂i) - jest to stosunek przyrostu prądu drenu Jd do powodującego go przyrostu napięcia bramka-źródło Ugs przy stałej wartości napięcia dren-źródło Uda:

3l_n AI_n

_m = —2- =-— dla U— = const, AU_n<! = 0

^m 3U_GS au_gs ^{ds    ds}

Współczynnik g_m charakteryzuje właściwości wzmacniające tranzystora, przyjmując typowo wartości rzędu kilkunastu mS (zasadniczo wymiar transkonduktancji powinien być wyrażony np. jako mA/V, gdyż prąd i napięcie pochodzą z dwóch różnych obwodów: drenu i bramki). Wartość transkonduktancji nie jest stała, ale ulega zmianom. I tak dla zakresu nienasycenia zależy liniowo od napięcia dren-źródło U_Ds:

(4.8)

rosnąc wraz ze wzrostem tego napięcia aż do osiągnięcia wartości maksymalnej, równej Gdso przy zrównaniu się napięć Uds = U_p. Nie zależy od napięcia U_Gs- W zakresie nasycenia wartość transkonduktancji maleje wraz ze wzrostem wartości napięcia U_Gs. nie zależy natomiast od wartości napięcia drenu Uds-

/

\

(4.9)