ustify"> до затвору докласти змінну напругу U з < span align = "justify"> (t), то відповідно до зміною цієї напруги змінюється ефективна висота каналу h е ФФ, а отже, і струм стоку:
В
де J сі - щільність струму стоку; W-ширина каналу.
З найбільш загальних фізичних уявлень відомо, що час прольоту носіїв через проміжок, в якому вони взаємодіють з електричним полем в транзисторі, тобто область під затвором довжиною Ь, не повинно перевищувати половини періоду НВЧ коливань? <Т/2, а кут прольоту? L /? 10-11с, що на порядок перевищує час релаксації енергії та імпульсу електрона. Тому нестаціонарні явища при таких довжинах затвора не роблять істотного впливу на поведінку транзистора. Транзистори з L> 1 мкм умовно відносяться до класу великих. Зазначимо, що характерною величиною тут є довжина затвора, а не повна довжина каналу від витоку до стоку, оскільки модуляція товщини каналу відбувається в основному в області каналу, прилеглій до затвору. Області каналу поза затвора роблять менший, але, тим не менш, істотний вплив. Ці області вносять паразитні опору, погіршують характеристики польового транзистора, що знаходить відображення в еквівалентній схемі транзистора. p> Транзистори з 0,2 Типові характеристики малопотужного ПТШ представлені на малюнку 1.10.
В
Рис. 1.10 Вихідні ВАХ ПТШ
На вихідних характеристиках можна виділити три області:
1. Лінійна область існує при малих значеннях напруги, коли прилад ще не досягає насичення. Даний режим є важливим у разі застосування транзисторів у змішувачах та інших нелінійних пристроях. Лінійна область характеризується лінійною залежністю між струмом і напругою (тобто закону Ома). Коли U сі досягає U сі нас , канал у кінця затвора з боку стоку звужується, тобто практично повністю змикається, так що подальше збільшення струму не відбувається (ідеальний випадок).
-Коли канал змикається, транзистор переходить в область насичення, де струм стоку практично не залежить від Uзи. У приладах з коротким каналом, таких як арсенід-галієвий ПТШ, виникає інший механізм насичення струму стоку з-за появи в каналі великих напруженостей електричного поля, що призводять до насичення швидкості дрейфу. Цей режим насичення виникає при Е> 3кВ/см, що для арсенід-галієвих ПТШ відповідає UСІ = 1 - 2В. Із збільшенням UС зростає напруженість поля Е в каналі і падає рухливість електронів Ојn =?/Є. У цій області струм стоку практично не залежить від Uс, але є функцією Uз. Зростання Iс із зменшенням модуля з пояснюється значенням Uефф, що випливає з виразу (1). br/>В
Рис. 1.11 Насичення швидкості
Миттєве напруга на стоці U з (t) може змінюватися від нуля до напруги пробою U < span align = "justify"> пр . При негативному напрузі на затворі струм затвора малий (десятки - сотні микроампер). Більшість транзисторів в підсилювачах (особливо в лінійних малосигнальних) працюють в області насичення (рухливі носії заряду в каналі рухаються зі швидкістю насичення), яка розташовується між лінійною областю та областю пробою.
2. Область пробою чи область високих електричних полів при великих значеннях U сі (зазвичай 10 - 20В) залежить від струму стоку і технології виготовлення транзистора. Зазвичай робляться суттєві зусилля для збільшення пробивних напруг, що особливо важливо для підвищення вихідний мо щн ості і надійності транзистора. У разі застосування транзис...
