ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.03.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 0
що й напруга U ÇÂ , і її дія на p-n – перехід еквівалентна дії
додаткової зворотної напруги.
На основі цього можна одержати залежність ширини каналу від координати x , тобто від величини напруги U (x) :
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
ÇÂ |
U (x) |
|
|||
K |
(x) a 1 |
|
|
|
. |
(4.7) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UÇÂâ³äñ |
|
|||
UЗВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З |
|
|
В +U(х)- |
р |
|
С |
|
|
|
|||
|
UСВ |
|
ІС |
|
|
|
|
||
|
|
|
LK |
|
0 |
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
Рисунок 4.5 – До пояснення конфігурації каналу ПТКП при UÑÂ 0
Очевидно, що падіння напруги при протіканні струму через канал залежить від координати x . Так, біля витоку
(x ) |
U (x) 0 . Біля стоку |
( x LK , |
де LK - |
довжина |
каналу) |
U (x) U (LK ) UÑÂ . |
З цього |
приводу |
можна |
вважати, що при ненульовій стоковій напрузі ширина каналу зменшується в напрямі від витоку до стоку згідно з формулою (4.7). Біля стоку ширина каналу мінімальна,
оскільки U (x)max UÑÂ :
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
ÇÂ UÑÂ |
|
|
||
|
|
a 1 |
|
|
. |
(4.8) |
||
|
|
|
||||||
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UÇÂâ³äñ |
|
||
167
З формули (4.8) випливає, що при протіканні через канал ПТКП струму стоку Ic опір каналу, а також струм через
нього залежить і від напруги U ÇÂ , і від напруги U ÑÂ .
Розглянемо статичні характеристики ПТКП, які знімають за допомогою схеми рисунку 4.6. На цій схемі досліджуваний транзистор має канал p -типу.
V
|
mA2 |
mA1 |
|
UЗВ = 0-10 В V1 |
V2 UСВ = 0-10 В |
|
Рисунок 4.6 – Схема для експериментального зняття характеристик ПТКП
Не потрібно забувати, що під час дослідження транзистора з каналом n -типу полярності підімкнення джерел живлення і вимірювальних приладів треба змінити на зворотні.
Статичні вхідні характеристики |
||||
Це залежність IÇ f (UÇÂ ) |
|
U |
ÑÂ |
const (рис. 4.7). Вхідні |
|
||||
|
||||
|
|
|
|
|
характеристики повністю визначаються властивостями p-n – переходу ПТКП і тому являють собою ВАХ цього
переходу. Оскільки |
на |
струм I ç |
практично |
не |
впливає |
стокова напруга U ÑÂ , то залежності |
IÇ f (UÇÂ ) для різних |
||||
значень U ÇÂ майже |
не |
відрізняються одна |
від |
одної і |
|
подаються у вигляді однієї характеристики. У довідниках вмикати керувальний перехід ПТКП під пряму напругу, що перевищує 0,5В, заборонено.
168
Рисунок 4.7 – Вхідна (затворна) характеристика ПТКП
Статичні прохідні (стокозатворні) характеристики
Це залежності IC f (UÇÂ ) UÑÂ const . На рис. 4.8 показані
стокозатворні характеристики польового транзистора КП 103 М. Їх вигляд пояснюється розглянутим принципом роботи ПТКП. При збільшенні стокової напруги зростає струм стоку, і тому прохідна характеристика зміщується вгору.
Рисунок 4.8 – Статичні прохідні характеристики ПТКП
Стокозатворна характеристика може бути апроксимована формулою
|
|
I |
|
|
U |
|
2 |
|
I |
|
1 |
ÇÂ |
, |
(4.9) |
|||
C |
|
|
||||||
|
|
Cï î ÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UÇÂâ³äñ |
|
||
де Iñï î ÷ - початковий струм стоку (при UÇÂ 0 ).
169
При напрузі відсічення UÇÂâ³äñ (у КП 103 М вона приблизно дорівнює 5 В) струм стоку Ic 0 . Точно
дорівнювати нулю він не буде, оскільки навіть при повному перекритті каналу через транзистор протікає зворотний струм p-n переходу - струм I ç .
Статичні вихідні (стокові) характеристики
Це залежності IC f (UCÂ ) UÇÂ const .
Вихідні характеристики польового транзистора КП 103 М показані на рисунку 4.9.
Рисунок 4.9 – Статичні вихідні (стокові) характеристики ПТКП
Розглянемо спочатку стокову характеристику, зняту при UÇÂ 0 . Якби опір каналу не залежав від струму, що через
нього проходить, |
залежність |
IC f (UÑÂ ) була б лінійною. |
||
Але вже при невеликій напрузі |
U ÑÂ |
на крутій ділянці |
||
характеристики |
зростання |
Ic |
при |
збільшенні U ÑÂ |
сповільнюються, тому що канал поволі зменшується за шириною внаслідок зростання запірної щодо p-n –
переходу напруги U (x) .
170
При деякій напрузі на стоці UÑÂ |
UÑÂ |
(напрузі пере- |
|
ï åð |
|
криття) канал змикається біля стоку. З |
формули (4.8) |
|
випливає, що UÑÂï åð UÇÂâ³äñ . Подальший хід характеристики відзначається зміною крутої ділянки на пологу, на якій зростання напруги U Ñ майже не приводить до зростання струму Ic . Але деяке зростання струму стоку на пологій
ділянці пояснюється наступним чином.
Після перекриття каналу біля стоку подальше збільшення напруги U ÑÂ приводить до збільшення довжини
перекритої частини каналу і його опору. Якби довжина перекритої частини каналу лінійно залежала від напруги U ÑÂ , то при зростанні напруги U ÑÂ збільшувався б
пропорційно останній опір каналу, і струм через канал мав би постійну величину. Але насправді довжина перекритої частини каналу залежить від напруги U ÑÂ так, як глибина
проникнення запірного шару до каналу P (рис. 4.10).
Рисунок 4.10 – Змикання каналу під дією струму стоку
Враховуючи (4.2), отримуємо
|
p |
|
|
2 0 |
U |
|
|
U |
ÇÂ |
|
|
|
U |
ÑÂ |
|
|
, |
(4.10) |
||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
qN A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
171