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;

2)

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 U_з-в=0 (напруга затвор-виток) –транзистор закритий. Якщо U_з-В> U_пор (порогова напруга), то транзистор відкривається. Перехідні процеси зумовлені ємністю С=С_м+С_нав+С_с-в, де С_м – ємність монтажу, С_нав – ємність навантаження, С_с-в – ємність переходу стік – витік.

При цьому стала часу розряду приблизно визначається як t_роз» С× r_C-B, стала часу заряду t_зар»С× R× R_H/(R+R_н), r_с-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 U_упр> 0 нижній транзистор відкривається, верхній- запирається і навпаки, при U_упр< 0 нижній транзистор запирається, а верхній- відкривається,

(рис. 2.10).

В статичному режимі струм від U_вх 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.

7. Переваги ключів на польових транзисторах.

8. Статичні і динамічні режими паралельного ключа на МОН – транзисторах.

Статичні і динамічні режими послідовно-паралельного ключа на КМОН – транзисторах.