Выходные и передаточные характеристики полевых транзисторов с р-n затвором

Выходная характеристика ПТ в схеме с ОИ представляет собой зависимость выходного тока I_С от величины выходного напряжения U_СИ при фиксированном значении входного напряжении U_ЗИ

Физические процессы

Рассмотрим случай: U_СИ > 0 и U_ЗИ = 0 .

1. НО: при ­U_СИ ® ­I_С . Если сопротивление канала было бы постоянным: R_к = пост, то I_С = U_СИ /R_к (линейная зависимость). Однако при

­U_СИ ® ¯Y_К ® ­R_к ® I_с – увеличивается нелинейно (т.1).

2. ОРН: при U¢¢_СИ = U₀ (т.2) ® канал у стока перекрывается запирающим слоем р-n перехода. Однако отсечки тока стока I_с не происходит, а происходит лишь насыщение тока (т.е. отсечка его приращений). U¢¢_СИ = U₀ – называется напряжением насыщения транзистора U_н (т.е. U_н = U₀ = U¢¢_СИ ).

3. При U¢²_СИ > U₀ (т.3) ® точка перекрытия канала смещается к истоку. Напряжение на не перекрытом участке канала осталось прежним U = U_Н = U_О , а следовательно I_с увеличился незначительно (лишь за счет некоторого ¯R_к).

При перекрытии канала транзистор не «запирается» (в отличии от случая U_ЗИ ³ U₀ ), т.к. все электроны, преодолевшие не перекрытый участок канала и попавшие в обедневший слой р-n перехода, переносятся ускоряющим полем ) на сток.

4. ОП: при U_СИ ³ U_прб (т.4) ® ­Е ® скорость электронов увеличивается ® возникает процесс лавинного умножения электронов ® ­­ I_с .

5. При U¢_ЗИ < 0 ® U_ЗК = | U¢_ЗИ | + U_{СИ (х)} ® ¯ Y (в переходном состоянии при U_СИ = 0) ® ­R_к ® ¯I_с ® характеристика смещается вниз.

Кроме того, при U¢_ЗИ < 0 ® ¯ U_Н и ¯ U_прб на величину U¢_ЗИ :

(U¢_Н = U_Н – | U¢_ЗИ | и U¢_прб = U_прб - | U¢_ЗИ | ).

Передаточная характеристика ПТ в схеме с ОИ представляет собой зависимость выходного тока I_С от величины выходного напряжения U_ЗИ при фиксированном значении входного напряжении U_СИ.

Из рисунка видно, что:

1. Все характеристики выходят из одной точки: U_ЗИ = U₀.

2. Характеристики при U²_СИ = U_Н и U¢² _СИ > U_Н практически совпадает (ОРН).

3. При U¢ _СИ < U_Н характеристика резко смещается вниз (НО).

4. При U_ЗИ = 0 ® I_с = I_макс , а при U_ЗИ = U₀ ® I_с = 0.