Лекция: Ключі на польових транзисторах (ПТ).

В польовому транзисторі провідністю каналу керує електричне поле, створене прикладеною до затвору напругою. В даному випадку немає зміщених р-п переходів, тому найбільш важливою характеристикою польових транзисторів є відсутність струму затвору, як наслідок маємо високий вхідний опір (до 1014 Ом і більше). Це суттєво спрощує проектування схем. Дуже вдале використання ПТ в схемах аналогових перемикачів та підсилювачів з великим вхідним опором. Самі по собі або в комбінації з біполярними транзисторами ПТ чудово реалізується в інтегральних схемах.

Переваги ключів на польових транзисторах :

1) Відсутність залишкової напруги при відкритому транзисторі;

3) мала потужність у колі управління;

4) можна використовувати безтрансформаторну схему управління польовими транзисторами “відірваними” від загальної шини.

Недоліки таких ключів – це нижча швидкодія порівняно з ключами на біполярних транзисторах.

Найбільш просто схемотехнічно вирішується задача управління ключами для польових транзисторів з індукованим затвором.

Схема паралельного ключа на МОН- транзисторі зображена на рис. 2.9.

Коли Uз-в=0 (напруга затвор-виток) –транзистор закритий. Якщо Uз-В>Uпор (порогова напруга), то транзистор відкривається. Перехідні процеси зумовлені ємністю С=См+Снав+Сс-в, де См – ємність монтажу, Снав – ємність навантаження, Сс-в – ємність переходу стік – витік.

При цьому стала часу розряду приблизно визначається як tроз» С×rC-B, стала часу заряду tзар»С×R×RH/(R+Rн), rс-в – опір переходу стік-витік.

Перезаряд буде проходити приблизно за експонентою

У схемі послідовно-паралельного ключа використовують польові транзистори різної провідності (комплементарна пара МОН–

транзисторів)

При подачі Uупр>0 нижній транзистор відкривається, верхній- запирається і навпаки, при Uупр<0 нижній транзистор запирається, а верхній- відкривається,

(рис. 2.10).

В статичному режимі струм від Uвх майже не протікає, енергія використовується тільки на перезаряд ємності С, тому схема дуже економічна.

Схема має високу швидкодію, бо

перезаряд ємності С відбувається

через малий опір відкритого транзистора верхнього або нижнього.

2.4 Контрольні питання.

1. Насичений режим біполярного транзистора (БТ), його особливості.

2. Умови і параметри сигналів, що характеризують режим відсічки БТ.

3. Охарактеризуйте три стадії перехідного режиму транзисторного ключа (ТК).

4. Як впливає коефіцієнт насичення ТК на його швидкодію ?

5. Які існують способи підвищення швидкодії ТК ?

6. Переваги компенсаційно-інверсного вмикання двох ТК.