Инженерные модели полевых транзисторов

5.1.1. Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом

В реальном транзисторе области канала и затвора представляют собой распределенную RC-цепь, поэтому полная эквивалентная схема транзистора предполагает использование модели с распределенными параметрами. Такой расчет сложен, поэтому для анализа процессов в транзисторе используют эквивалентные схемы с сосредоточенными параметрами (рис.2.31.).

В схемах использованы обозначения: S*(w) - действующая крутизна транзистора; С_зи, С_зс, R_зи, R_зc - соответственно емкости и сопротивления обратносмещенного перехода; r_зи и r_зс - омические сопротивления области затвора; r_си - дифференциальное сопротивление канала (его нередко называют внутренним сопротивлением); r_с - сопротивление области стока; r_и - сопротивление области истока.

а) б)

Рис. 5.10. Полная –а) и упрощенная –б) эквивалентная схема полевого транзистора с управляющим р-п переходом.

На схемах рис.5.10. не учтены индуктивности выводов полевого транзистора (ПТ), влияние которых проявляется в диапазоне частот свыше 300 мГц.

Упрощение эквивалентной схемы произведено с учетом некоторых практических соображений. Например, сопротивления R_зи, R_зc имеют очень большие величины 10⁸-10¹⁰ Ом, и в большинстве случае их можно не учитывать. Влияние омических сопротивлений области затвора r_зи и r_зс (их величина не превышает 10-20 Ом) незначительно вплоть до предельной частоты генерации. Влияние дифференциального сопротивления канала на усилительные и частотные свойства ПТ в рабочем диапазоне частот (до 0, 7 f_г) может также не учитываться. Для современных ПТ граничная частота крутизны превышает предельную частоту генерации транзистора в 2-5 раз, поэтому в диапазоне до 0, 7 f_г зависимость крутизны ПТ от частоты может не учитываться: граничная частота крутизны определяется как частота, на которой модуль крутизны уменьшается в по сравнению с его максимальным значением.

В упрощенной схеме ПТ крутизна S - реальная величина, измеренная в статическом режиме Эта схема широко используется разработчиками электронной аппаратуры. для инженерных расчетов усилителей на ПТ..