схема усилительного каскада на МДП ПТ

2.Изобразите принципиальную схему усилительного каскада на МДП ПТ с
встроенным каналом n-типа.

Приведите передаточную и выходные характеристики транзисторов и покажите, как определяют Y-параметры необходимые для расчета коэффициентов усиления по току, напряжению и по мощности.

Поясните, как строится нагрузочная прямая и выбирается положение рабочей точки.

Y-параметры Выражения для полных дифференциалов токов стока и затвора можно представить в виде:

В этих выражениях частные производные, определяющие приращения токов при изменении соответствующих напряжений, можно рассматривать как дифференциальные параметры транзистора, имеющие размерность проводимости.

- входная проводимость,


- проводимость обратной передачи,

- проводимость прямой передачи,

- выходная проводимость.

Заметим, что y-параметры определяются в режиме короткого замыкания для переменной составляющей тока на входе (y22 и y12) и на выходе (y21 и y11). Это трудно обеспечить на низких частотах и легко – на высоких.

В полевых транзисторах, включенных по схеме с общим истоком, U1 =U_ЗИ – это напряжение затвор-исток, I1 =IЗ – ток затвора, U2 =U_СИ – напряжение сток-исток, ток  I2 =IС   – ток стока.

Как было сказано выше, входной ток очень мал и поэтому входная проводимость у11 так же очень мала.

Проводимостью обратной передачи у12 на низких частотах так же можно пренебречь.

Проводимость прямой передачи у21 называется крутизна и для транзистора, включенного по схеме с общим истоком, определяется как

Она характеризует управляющее действие затвора и измеряется в [мА/В].  Определяется по характеристикам заменяя бесконечно малые приращения конечными, то есть

Для получения высокой крутизны необходимо иметь канал с малой длиной и большой шириной. Увеличивать толщину канала и уменьшать удельное сопротивление нецелесообразно, так как это ведет к увеличению отрицательного порогового напряжения. Практически, длина канала составляет несколько микрометров, а его ширина может достигать тысячи микрометров.

Выходная проводимость

параметр характеризует влияние напряжения стока на ток стока. Ее определяют по выходным характеристикам заменяя бесконечно малые приращения конечными, то есть

Величина выходной проводимости очень мала и обусловлена изменением длины канала при изменении напряжения стока. Чем короче канал, тем больше относительное изменение его длины при одном и том же приращении dU_СИ следовательно, тем больше проводимость у22. Часто вместо параметра у22 применяют обратную величину Ri = 1/у22.Этот параметр называется внутренним сопротивлением транзистора.