Опишем с некоторыми несущественными упрощениями модель, использующуюся в пакете программ Micro-Cap II.
Приведем эквивалентную схему транзистора (рис. 1.94), где обозначено:
• rи и rс — соответственно объемные сопротивления
истока и стока (это малые величины);
• iy — источник тока, управляемый напряжениями.
Приведем выражения, описывающие управляемый источник и полученные та основе анализа физических процессов:
для области отсечки |
при 0< иис< Uзи omc – изи,
где b — так называемая удельная крутизна;
для области насыщения
при Uзи отс - изи £ иис
Продифференцируем последнее выражение по изи:
Отсюда следует, что при Uзи отс — изи =1В b = S, что и объясняет название — удельная крутизна (но следует учитывать, что размерность (5 — А/В2 или мА/В2).
В соответствии с приведенными выражениями точки выходных характеристик, соответствующие началу режима насыщения, должны лежать на параболе, которая описывается следующим образом. На границе режима насыщения выполняется условие: Uзи отс — uзи = uзи . Из выражений для тока iy как в линейной области, так и в области насыщения получим:
Дадим графическую иллюстрацию (рис. 1.95).
Для реальных транзисторов такое разграничение линейной области и области насыщения имеет место не всегда (отрицательный пример — транзистор КП103Л).
С учетом сделанного замечания транзистор КП103Л в первом приближении можно описать приведенными выражениями при b » 1,1 мА/В2.
Упрощенная эквивалентная схема для переменных составляющих сигналов. Для учебных целей, а также имея в
виду простые приближенные расчеты, рассмотрим эквивалентную схему, которую можно использовать, если известно, что транзистор работает в режиме насыщения (которому соответствует область насыщения), и если амплитуда и частота сигнала достаточно малы (рис. 1.96). Знаком «~» отмечено, что используются переменные составляющие сигналов.
Знак«минус» в выражении — S*изи- отражает тот факт, что при увеличении напряжения между затвором и истоком ток стока уменьшается.