Александр Кульский - КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

«А»:Кстати, проводимость канала определяется ОСНОВНЫМИ НОСИТЕЛЯМИ, то есть в данном случае мы можем говорить, что имеем дело с n -канальным прибором, проводимость которого определяется электронами.

«С»:Совершенно верно! Но имеются в виду и р -канальные приборы, проводимость которых имеет сугубо дырочный характер!

«Н»:А что в этом случае изменяется?

«А»:Прежде всего полярность подключения питания изменяется на противоположную! Естественно, меняется и производственная технология!

«С»:Всё так! Но обратимся снова к нашему рисунку! Как вы думаете, что произойдет, если напряжение U зибудет возрастать?

«А»:Я полагаю, что наступит момент, когда обедненные слои Б1 и Б2 соприкоснутся!

«С»:Правильно, это и будет означать, что канал полевого транзистора кажется перекрытым, проводимость прибора станет очень малой или, что то же самое, сопротивление промежутка ИСТОК — СТОК значительно возрастет!

«Н»:Это напряжение, при котором происходит смыкание обедненных слоев, оно имеет какое-то свое название?

«С»:Безусловно! Это один из важнейших параметров полевого транзистора! И носит имя собственное — НАПРЯЖЕНИЕ ОТСЕЧКИ, обозначаемое как U отс(или U pinch off). Но, поскольку даже в этом случае всегда найдутся достаточно энергичные электроны, которые способны преодолеть даже перекрытый канал, то, естественно, довести величину тока до абсолютного нуля не удается!

Впрочем, это никому и не нужно! Поэтому обычно считают, что U отсдостигается в том случае, когда ток через канал (или его еще называют ТОК СТОКА — I ст) уменьшается до 10 микроампер.

«Н»:А что произойдет, если U зи= 0?

«С»:В этом случае обедненный слой исчезает, проводимость канала становится максимальной и, следовательно, ток стока достигает максимальной величины. Этот ток называется ТОКОМ НАСЫЩЕНИЯ или током полностью открытого канала — I сo.

«А»:Вот мы и получили два из трех основных параметров: U отси I со! Но вот как нам лучше и изящнее подойти к третьему параметру, а именно — КРУТИЗНЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ или S ?

«С»:Я понимаю глубинный смысл твоего вопроса, дорогой Аматор! Тебя скорее всего, интересует не столько сам физический смысл этого параметра (ты великолепно знаешь, что это есть отношение Δ I /Δ U ) сколько то, как проще всего определять этот важнейший параметр на практике! Нет?

«А»:Именно так, уважаемый Спец! Я просто подумал, что современная технология производства полевых транзисторов дает значительный разброс параметров. Следовательно, для выбора оптимальных режимов каскадов, необходимо определять вышепоименованную тройку параметров для каждого конкретного образца транзистора, а это — хлопот не оберешься!

«С»:Все проще гораздо, в чем мы сейчас и убедимся! Рассмотрим ПЕРЕДАТОЧНУЮ (она же УПРАВЛЯЮЩАЯ) характеристику jFET (рис. 14.3, а ).

Любезный Аматор, прокомментируйте нам вид изображенной кривой!

«А»:Точка «А» соответствует моменту, когда U зи= 0, а ток стока максимален и равен, в нашем случае 10 мА. То есть это и будет I сoили ТОК НАСЫЩЕНИЯ.

Точка «С» соответствует моменту, когда U зипринимает такое значение, что ток стока примерно равен нулю! Иными словами, это и есть U отс. Согласно рисунку, в нашем случае его величина равна — (-3 вольта). Но что такое точка «В»?

«Н»:Прошу прощения, но из этой характеристики я заключаю, что для представленной зависимости можно легко подсчитать крутизну S !

«А»:Сделай это…

«Н»:Охотно…

S= Δ I c/Δ U зи= 2 мА/0,3 В = 7 мА/В;

«С»:Отлично, Незнайкин!.. Но вернемся к точке «В». Она получается, если, совместив линейку с точкой «А», прочертить прямую, начало которой совпадает с ходом начального участка передаточной характеристики до ее пересечения с осью абсцисс (осью значений U зи).

Наиболее впечатляющим является тот факт, что ВСЕГДА, для любых типов и индексов маломощных jFET, расстояние от начала координат до точки «В» будет меньше расстояния от начала координат до точки «С» РОВНО В ДВА РАЗА!

«А»:Потрясающе! Но ведь это означает, что, зная U отс, и разделив эту величину пополам, мы можем определить S ?

«С»:Да, это так!

«А»:То есть нам достаточно измерить только ДВА параметра, чтобы знать все ТРИ!?

«С»:Но и это еще не все! Легко показать, что, измерив U отси I сo, мы можем весьма точно зарисовать ВЕСЬ ход передаточной характеристики!

«Н»:А что это нам дает?

«С»:Очень многое! Обратимся еще раз к нашей кривой! Чтобы не загромождать предыдущий чертеж, изобразим ее еще раз. Я отметил еще одну точку — «Е»! Ну, кто мне расскажет, чем она так любопытна, что заслужила отдельный рисунок (рис. 14.3, б)?

«А»:Если я правильно понял, то участок ЕА — это ПРЯМАЯ ЛИНИЯ, а участок ЕС — кривая. Ну и что из этого?

«С»:А из этого следует важнейшее для схемотехники полевых транзисторов следствие — ПРИ ПОСТРОЕНИИ ЛИНЕЙНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ, необходимо так выбирать рабочую точку, чтобы она располагалась ПОСЕРЕДИНЕ участка АЕ, а именно в точке «Л»! Только в этом случае усилитель не будет вносить нелинейных искажений! При этом, участок АЕ носит название КВАДРАТИЧНОГО!

«А»:Получается, что имея U отси I сoмы можем определить и координаты точки «Е», которые в нашем случае соответствуют — 1 вольт и 4 мА.

«С»:Отсюда совсем уже просто определить координаты точки «Л». А что нам поведает по этому поводу Незнайкин?

«Н»:Только то, что точка «Л» определяется величинами U л= — 0,5 В и током I л= 7 мА. А вот как обеспечить нужный режим для реальной схемы?

«С»:Достаточно просто, как мы сейчас сможем убедиться (рис. 14.4)… Я изобразил эту схемку, чтобы показать, как «загнать» jFET в точку «Л», координаты которой нам так любезно сообщил Незнайкин. Прежде всего отметим, что: U л— равно падению напряжения на R и. Поскольку I c= 7 мА, то:

R и= U и/ I с= 0,5 В/7 мА = 72 Ом;

«Н»:Здорово!.. И просто, поскольку из-за ничтожно малого тока затвора, падение напряжения на R з= 0. Ну, я полагаю, что уж теперь-то мы всё рассказали о передаточной характеристике jFET!

«С»:Ой, Незнайкин, снова спешишь! В таком случае как ты прокомментируешь вот такое семейство передаточных характеристик (рис. 14.5)?