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

«Н»:Если вы, Спец, сказали СЕМЕЙСТВО характеристик, то это значит, что здесь речь идет не о разных, а об одном и том же jFET, но при разных температурах?

«С»:Верно! Но самое удивительное не то, что имеется зависимость передаточной характеристики jFET от температуры, а то, что существует точка, вольт-амперные координаты которой АБСОЛЮТНО не зависят от температуры окружающей среды!

«А»:А возможно определить координаты этой точки, не проводя реальных температурных испытаний для каждого конкретного транзистора?

«С»:Да, такая возможность имеется. Не прибегая к сложным расчетам, полезно запомнить следующее соотношение:

U зи с = U отс— 0,63 В. При этом у реальных jFET величина I сснаходится в пределах от 100 мкА до 500 мкА. Но и это еще не все!

«Н»:Да будет ли этому конец?

«С»:Точно такой же вопрос задал один прохожий путешественнику, когда они стояли у железнодорожного шлагбаума и ждали того момента, когда, наконец, закончит свое прохождение товарняк.

«А»:Интересно, и что же ответил путешественник?

«С»:Он ответил — никогда!

«А»:И чем он мотивировал подобный ответ?

«С»:Да тем обстоятельством, что на станции отправления к товарняку забыли прицепить последний вагон… А если без шуток, то jFET (впрочем как и MOSFET) допускает работу в режиме, который даже не рассматривается при анализе возможностей биполярного транзистора! А именно — в качестве управляемого сопротивления. При этом необязательно вообще подавать на сток какое-либо постоянное напряжение. Хотя и это не исключено! Но мы, пока что, не станем рассуждать на эту тему, а перейдем к семейству ВЫХОДНЫХ характеристик jFET.

«А»:А они что, сильно отличаются по внешнему виду от характеристик биполярного транзистора?

«С»:Да нет, я бы не сказал! А, впрочем, судите сами: Здесь представлено семейство выходных характеристик jFET, передаточную характеристику которого мы рассматривали раньше (рис. 14.6).

«Н»:А пунктирная линия, обозначенная как U си нас— это напряжение насыщения сток-исток?

«С»:Ну конечно же! А вот теперь перейдем, наконец, к MOSFET!

«А»:Я встречал в справочниках по МОП-транзисторам такие термины, как ВСТРОЕННЫЙ КАНАЛ и ИНДУЦИРОВАННЫЙ КАНАЛ.

«С»:Вот о них-то и пойдет сейчас речь! Обратимся к следующему рисунку. Здесь изображен МОП-транзистор (MOSFET) ОБОГАЩЕННОГО типа, имеющий, так называемый, ИНДУЦИРОВАННЫЙ канал (рис. 14.7).

«А»:Означает ли это, что при равенстве потенциалов истока и затвора ток через транзистор протекать не будет?

«С»:Безусловно! Более того, даже подавая на затвор незначительное положительное (относительно истока) напряжение, мы эту ситуацию изменить не в состоянии! MOSFET — заперт!

Но, как известно, электроникой занимаются очень настойчивые люди! Мы продолжаем повышать потенциал (см. рис. 14.7, б ). Не торопясь, плавно… И в какой-то момент… появляется ток стока!

Это означает, что некоторый положительный потенциал затвора через диэлектрик SiО 2навел (или индуцировал) канал проводимости n -типа, по которому электроны «двинулись» от истока к стоку!

«А»:Напряжение, которое создает канал проводимости, должно превысить некоторую величину, называемую ПОРОГОВОЙ. Может изобразить это графически?

«С»:Что мы и сделаем (см. рис. 14.8)! Вот здесь представлена УПРАВЛЯЮЩАЯ или ПЕРЕДАТОЧНАЯ характеристика некоего MOSFET с индуцированным каналом, пороговое напряжение которого ( U n) равно, примерно 2 вольта. Дальше, я полагаю, можно не продолжать?

«А»:Мне до сих пор попадались только р -канальные MOSFET.

«С»:Это действительно так. Наибольшее распространение получили именно р -канальные MOSFET с индуцированным каналом типа: КП301 и КП304. Для справки: их пороговые напряжения находятся в пределах 4–5 вольт! Выходные характеристики подобны уже рассмотренным для jFET.

«Н»:Вы еще ничего не рассказали о назначении ПОДЛОЖКИ!

«С»:Действительно, МОП-приборы снабжены четвертым электродом, получившем наименование ПОДЛОЖКА. Этот электрод в схемах обычно заземляется, чтобы мог индуцироваться канал проводимости. Вообще-то встречаются схемы, где подложка играет роль второго управляющего электрода. Варьирующего крутизну MOSFET. Но, к сожалению, только в сторону уменьшения…

«А»:Мы не рассмотрели еще MOSFET со ВСТРОЕННЫМ КАНАЛОМ!

«С»:И совершенно напрасно, поскольку именно они в значительной степени «делают погоду» в схемотехнике радиоприемников! Добавим, что их возможности шире, чем у транзисторов с индуцированным каналом.

Да вот, посмотрите на рис. 14.9. Здесь представлена передаточная характеристика МОП-транзистора со встроенным n -каналом типа КП305Д.

«Н»:Выходит, что даже при U зи= 0 В обеспечивается ток стока равный приблизительно 5 мА!

«А»:Обрати внимание на точку «А». Это и есть значение U отсдля рассматриваемого транзистора. В свою очередь точки «В» и «Д» определяют размах КВАДРАТИЧНОГО УЧАСТКА ХАРАКТЕРИСТИКИ MOSFET КП305Д. Это не передаточная характеристика, а просто мечта поэта.

«Н»:Меня немного смущает только один нюанс…

«С»:Я внимательно слушаю тебя, наш юный друг. Что за нюанс?

«Н»:Обычно, когда вы ранее упоминали, пусть вкратце, о конкретных типах транзисторов, то речь шла о типе транзистора, но не о его буквенном индексе… Но сейчас…

«С»:А ты наблюдательный человек, Незнайкин! Тебя смутило, почему я дал передаточную характеристику именно для КП305Д, а не просто для КП305?

«Н»:Да. Кстати, сколько вообще буквенных индексов у этого транзистора?

«С»:У КП305 — четыре буквенных индекса: Д; Е; Ж; И. Должен признать, Незнайкин, что ты задал очень важный вопрос. Поэтому, для ответа на него, я предлагаю вашему вниманию следующий рисунок. Ну как? Хорошо видна разница между буквенными индексами (см. рис. 14.10)?

«А»:Еще как! Но ведь это, помимо всего прочего, означает, что для большинства конкретных применений транзисторы КП305, имеющие различные буквенные индексы НЕ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМЫ!