Примеры решения задач. 1. Показать, что если полевой транзистор с управляющим р-n-переходом работает при достаточно низком напряжении сток - исток

1. Показать, что если полевой транзистор с управляющим р-n -переходом работает при достаточно низком напряжении сток - исток, то можно представить его в виде резистора сопротивление которого

,

где r₀ - сопротивление канала при нулевом напряжении затвор - исток;

U_отс - напряжение отсечки;

U_ЗИ - напряжение между затвором и истоком.

2. а) Удельная проводимость канала п -типа полевого транзистора s = 20,9 См/м и ширина канала w = 6 мкм при напряжении затвор - исток, равном нулю. Найти напряжение отсечки U_отс, считая, что подвижность электронов m_П = 0,13 м²/(В×с), а относительная диэлектрическая проницаемость кремния e = 12.

б) При напряжении затвора, равном нулю, сопротивление сток - исток равно 50 Ом. При каком напряжении затвора сопротивление сток - исток станет равным 200 Ом?

Решение

а) Удельная проводимость канала n-типа равна:

,

где N_Д - концентрация примеси,

m_П - подвижность электронов.

Следовательно, концентрация примеси будет равна:

.

Напряжение отсечки вычисляется по формуле:

,

где а - половина ширины канала, когда напряжение затвор - исток U_ЗИ = 0.

Подставим значения в это уравнение и найдем напряжение отсечки:

.

б) Сопротивление сток - исток определим по формуле (см. задачу 3.2.1)

,

где R₀ - сопротивление сток - исток при U_3И = 0.

При R_СИ = 200 Ом имеем

,

откуда ½ U_ЗИ ½ = 3,83 В (напряжение отрицательно относительно истока).

3. Полевой транзистор с управляющим р-n -переходом, имеющий I_Cmax = 2 мА и S_max = 2 мА/В, включен в усилительный каскад по схеме с общим истоком. Сопротивление резистора нагрузки R_H = 10 кОм.

Определить коэффициент усиления по напряжению, если: а) U_3И = - 1 В; б) U_3И = - 0,5 В; в) U_3И = 0.

Решение

а) Найдем напряжение отсечки:

.

Определим крутизну характеристики транзистора при U_3И = - 1 В:

.

Коэффициент усиления по напряжению равен:

.

б) Определим крутизну характеристики и коэффициент усиления по напряжению транзистора при напряжении затвора U_3И = - 0,5 В:

,

.

в) Определим крутизну характеристики и коэффициент усиления по напряжению транзистора при напряжении затвора U_3И = - 0 В:

,

.

4. В усилительном каскаде с общим истоком, показанным на рисунке 3.4, сопротивление нагрузки R_H = 20 кОм. Эффективное входное сопротивление полевого транзистора 20 кОм, рабочая крутизна S = 2 мА/В.

Определить коэффициент усиления каскада.

Рисунок 3.4

Решение

Результирующее сопротивление нагрузки равно:

.

Коэффициент усиления каскада

.

Задание 1. У некоторого полевого транзистора с управляющим р-n -переходом I_Cmax = 1 мА и U_отс = 4 В.

Определить:

а) какой ток будет протекать при обратном напряжении смещения затвор - исток, равном 2 В;

б) чему равна крутизна и максимальная крутизна в этом случае?

Задание 2. Истоковый повторитель, показанный на рисунке 3.5 имеет ток стока I_C = 5 мА и S = 2 мА/В, R_И = 500 Ом, U_Rи = U_ИС. Определить следующие величины:

a) K_U; б) R_ВЫХ; в) Е_С,.

Рисунок 3.5

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника: Учеб. пособие для приборостроит. спец. вузов. – 2-е изд., перераб. и доп.– М.: Высш. шк., 1991. - 622с.: ил.

2. Прянишников В.А. Электроника. Полный курс лекций: учебное пособие. – 4-е изд. – СПб.:КОРОНА принт, 2004. 414с.: ил.

3. Расчет электронных схем. Примеры и задачи: Учеб пособие для вузов по спец. электрон. техники/Г.И. Изъюрова, Г.В. Королев, В.А. Терехов и др. – М.: Высш. шк., 1987. – 335 с.; ил.

4. Головатенко-Абрамова М.П., Лапидес А.М. Задачи по электронике. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 109с.: ил.

5. Задачник по электронике: практикум для студ. сред. проф. образования/ В.И. Полещук. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 160с.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары (тема 3) [1-11, 24-27]

1. Ортақ бастаумен сұлбадағы өрістік транзисторлардың шығыстық ағындық сипаттамаларын бейнелеңіз.

2. Ортақ бастаумен сұлбадағы өрістік транзисторлардың құйма-бекітпелік сипаттамаларын бейнелеңіз.

3. Биполярлық және өрістік транзисторлардың шығыстық кедеріглерінің мәндерін салыстырыңыз.

4-тақырып. Электрлік сұлбалардың қосымша элементтері. Резисторлар, конденсаторлар, индуктивтілік орауышы. Электрондық аппаратура трансформаторлары. (2 сағат)

Практикалық (семинарлық) сабақтың жоспары

1. Негізгі жағдайлар және есептеу формулалары.

2. Мысалдар және есептер.