СОДЕРЖАНИЕ

МОДЕЛЬ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА

Полевые транзисторы - приборы, в которых используются эффекты изменения параметров полупроводника при воздействии на него электрического поля.

Полевые транзисторы по принципу действия подразделяют на приборы с управляющим p-n-переходом, МДП-транзисторы, МДП-транзисторы с вертикальным каналом. Рассмотрим принцип работы МДП-транзистора (рис. 1.47):

Рис. 1.47. Принцип работы МДП - транзистора.

При подаче на затвор положительного потенциала достаточной величины происходит инверсия проводимости в приповерхностном слое полупроводника подложки, в результате чего образуется канал n-типа, проводимость которого зависит от величины приложенного напряжения. Таким образом, величина тока стока полевого транзистора оказывается зависящей от величины напряжения затвор-исток.

Более детальное рассмотрение процессов в транзисторе приводит к тому, что ток стока зависит от напряжения сток-исток и вследствие эффекта перекрытия канала, вблизи области стока, таким образом, в целом полевой транзистор в статике представляется нелинейным источником тока вида: i_c(U_зu, U_cu). Полная модель полевого транзистора для не очень высоких частот может быть представлена в виде рис.1.48.

Рис. 1.48. Полная модель полевого транзистора для не очень высоких частот

Здесь С_зи, С_зс, С_си — нелинейные, вообще говоря, емкости, образованные перекрытием затвора с областями стока и истока, а также емкостями выводов контактов стока и истока.

Рис. 1.49. Зависимости напряжений в полной модели полевого транзистора для не очень высоких частот

Нелинейную ВАХ источника тока можно аппроксимировать с достаточной точностью следующим выражением:

Здесь S, b < 0, p > 0 - параметры аппроксимации.

Для новой разновидности МДП-транзисторов — полевых приборов с вертикальной структурой характерен перегиб передаточных вольт-амперных характеристик. При этом аппроксимация ВАХ оказывается более точной в следующем виде, k > 0:

В схемотехнических САПР (PSPICE, MICROCAP) используется модель Шихмана-Ходжеса: