==x

Часть 3 Полевые транзисторы

• 3.1 Введение 131
• 3.1.1 Параметры полевых транзисторов 131
• 3.1.1.A Вольтамперные характеристики полевых транзисторов 132
• 3.1.1.B Два примера 132
• 3.1.2 Типы полевых транзисторов 134
• 3.1.2.A n- и p-канальные 134
• 3.1.2.B МОП транзисторы и приборы с p-n переходом 134
• 3.1.2.C Обогащённые, обеднённые 135
• 3.1.3 Общие характеристики полевых транзисторов 136
• 3.1.4.Параметры стока 137
• 3.1.4.A Подпороговая область 138
• 3.1.5 Производственный разброс характеристик 138
• 3.1.5.A Согласование характеристик 138
• 3.1.6 Базовые схемы на полевых транзисторах 140
• 3.2 Линейные схемы на полевых транзисторах 141
• 3.2.1 Краткий обзор некоторых типичных ПТ с p-n переходом 141
• 3.2.2 Источники тока на ПТ с p-n переходом 142
• 3.2.2.A Источник тока с автоматическим смещением 143
• 3.2.2.B Пример: эмиттерный повторитель с подтяжкой в виде источника тока 144
• 3.2.2.C Источники тока для усилителей на ПТ 145
• 3.2.2.D Недостатки источника тока на ПТ 145
• 3.2.3 Усилители на ПТ 146
• 3.2.3.A Крутизна 146
• 3.2.3.B Конфигурации усилителей на полевых транзисторах 148
• 3.2.3.C Добавим каскод 148
• 3.2.3.D Пара с последовательной (токовой) обратной связью 150
• 3.2.3.E Простой гибридный усилитель 151
• 3.2.4 Дифференциальные усилители 152
• 3.2.4.A Пример: гибридный усилитель с ПТ и связью по постоянному току 153
• 3.2.4.B Сравнение с ОУ на ПТ 155
• 3.2.5 Генераторы 155
• 3.2.6 Истоковые повторители 156
• 3.2.6.A Рабочая точка в состоянии покоя 156
• 3.2.6.B Метод нагрузочных линий 156
• 3.2.6.C Выходная амплитуда и усиление по напряжению 157
• 3.2.6.D Входной импеданс 157
• 3.2.6.E Выходной импеданс 157
• 3.2.6.F Активная нагрузка 158
• 3.2.6.G Учебный пример: повторитель на ПТ с малыми искажениями 160
• 3.2.7 ПТ в качестве переменного резистора 161
• 3.2.7.A Выравнивание характеристики 161
• 3.2.8 Ток затвора ПТ 163
• 3.2.8.A Утечка затвора 163
• 3.2.8.B Ток ударной ионизации 164
• 3.2.8.C Динамический ток затвора 164
• 3.3 Подробный разбор параметров полевых транзисторов 165
• 3.3.1 Зависимость тока стока от напряжения на затворе 165
• 3.3.1.A Квадратичный регион 165
• 3.3.1.B Подпороговая область 166
• 3.3.1.C Глубокая подпороговая область 166
• 3.3.2 Зависимость тока стока от напряжения сток-исток - выходная проводимость 166
• 3.3.2.A Снижение коэффициента передачи и линейности в усилителе с общим истоком 167
• 3.3.2.B Ошибка усиления в истоковом повторителе 167
• 3.3.3 Крутизна как функция тока стока 168
• 3.3.3.A Разброс по крутизне внутри семейства ПТ 169
• 3.3.4 Крутизна как функция напряжения на стоке 170
• 3.3.5 Ёмкости ПТ 170
• 3.3.6 Преимущества усилителей на ПТ с p-n переходом по сравнению МОП вариантами 170
• 3.4 Ключи на полевых транзисторах 171
• 3.4.1 Линейные ключи на полевых транзисторах 171
• 3.4.1.A Линейные КМОП ключи 172
• 3.4.1.B Линейные ключи на ПТ с p-n переходом 172
• 3.4.1.C Мультиплексоры 173
• 3.4.1.D Другие применения линейных ключей 174
• 3.4.2 Ограничения ключей на ПТ с p-n переходом 174
• 3.4.2.A Рабочее напряжение и защёлкивание 174
• 3.4.2.B Сопротивление открытого канала 175
• 3.4.2.C Скорость 178
• 3.4.2.D Ёмкость 178
• 3.4.2.E Выбросы и инжекция заряда 180
• 3.4.2.F Прочие ограничения 181
• 3.4.3 Некоторые примеры схем с аналоговыми ключами 182
• 3.4.3.A Переключаемый RC фильтр низких частот 182
• 3.4.3.B Усилитель с переключаемым коэффициентом передачи 182
• 3.4.3.C Схема выборки-хранения 183
• 3.4.3.D Преобразователь напряжения на летающем конденсаторе 183
• 3.4.3.E Цифровые потенциометры 184
• 3.4.4 Логические МОП ключи 184
• 3.4.4.A КМОП инвертор 185
• 3.4.4.B Прочие КМОП вентили 185
• 3.5 Мощные МОП транзисторы 187
• 3.5.1 Высокий импеданс, температурная стабильность 187
• 3.5.1.A Входной импеданс 187
• 3.5.1.B Температурная стабильность 187
• 3.5.2 Переключательные характеристики мощных МОП транзисторов 192


==xi

• 3.5.3 Переключение мощных нагрузок логическим сигналом 192
• 3.5.3.A Примеры переключательных схем 194
• 3.5.4 Предупреждения, касающиеся переключения мощности 196
• 3.5.4.A Ёмкость затвора 197
• 3.5.4.B Заряд затвора 197
• 3.5.4.C Ёмкость стока 198
• 3.5.4.D Токовая и тепловая нагрузка 199
• 3.5.4.E Диод подложка-исток 199
• 3.5.4.F Пробой затвор-исток 199
• 3.5.4.G Защита затвора 199
• 3.5.4.H Правила обращения с МОП транзисторами 200
• 3.5.4.I Параллельное соединение МОП транзисторов 201
• 3.5.5 Сравнение МОП и биполярных транзисторов в качестве сильноточных ключей 201
• 3.5.6 Некоторые примеры схем на мощных МОП транзисторах 202
• 3.5.6.A Базовые схемы мощных ключей 202
• 3.5.6.B Плавающие переключатели питания 203
• 3.5.6.C Примеры необычных ключевых схем 206
• 3.5.7 IGBT и прочие мощные полупроводники 207
• 3.5.7.A Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) 207
• 3.5.7.B Тиристоры 208
• 3.6 МОП транзисторы в линейных схемах 208
• 3.6.1 Высоковольтный усилитель для пьезо-позиционера 208
• 3.6.2 Несколько схем на транзисторах со встроенным каналом 209
• 3.6.2.A Защита входных линий 210
• 3.6.2.B Разряд высоковольтного конденсатора 211
• 3.6.2.C Источник тока 211
• 3.6.2.D Регулятор с расширенным диапазоном входного напряжения 211
• 3.6.3 Параллельное включение МОП транзисторов 212
• 3.6.3.A Ситуация с переключающимися схемами 212
• 3.6.3.B Ситуация с линейными схемами 212
• 3.6.4 Тепловой разгон 214
• 3.6.4.A Мощный усилитель с симметричным выходом 214
• 3.6.4.B Насыщающиеся ключи 215
• 3.6.4.C Вторичный пробой и область безопасной работы 216
• Обзор Части 3 219
• @A Полевые транзисторы 219
• @B n- и p-канальные приборы 219
• @C Обогащённый и обеднённый режим 219
• @D Полевые транзисторы с изолированным затвором и с p-n переходом 219
• @E Параметры полевых транзисторов, Затвор и Сток 219
• @F Правило квадратов 219
• @G Крутизна и усилители 219
• @H Задание рабочей точки усилителей 220
• @I Подпороговая область 220
• @J Усилители с автоматическим смещением 220
• @K Истоковый повторитель 220
• @L ПТ в качестве переменного резистора 220
• @M Ток затвора ПТ 220
• @N Ключи на ПТ с p-n переходом 220
• @O КМОП ключи 220
• @P Логические КМОП вентили 221
• @Q Мощные МОП ключи 221
• @R Максимальный ток 221
• @S Заряд затвора 221
• @T Повреждение затвора в МОП приборах 221
• @U МОП и биполярные транзисторы в качестве силовых ключей 221
• @V Полярность МОП ключей 221
• @W Мощные усилители на МОП транзисторах 221
• @X Мощные МОП транзисторы со встроенным каналом 222
• @Y Параллельное включение мощных МОП приборов 222
• @Z IGBT 222



==xi