Электронные ключи. Кудрявцев И.А - 12 стр.

UptoLike

12
1.3 Электронные ключи на полевых транзисторах
В настоящее время происходит активное вытеснение биполярных транзи-
сторов из области ключевых устройств. В значительной мере альтернативой
служат полевые транзисторы. Полевые транзисторы не потребляют статической
мощности по цепи управления, в них отсутствуют неосновные носители, а, зна-
чит, не требуется время на их рассасывание, наконец,
рост температуры приво-
дит к уменьшению тока стока, что обеспечивает повышенную термоустойчи-
вость.
Из всего многообразия полевых транзисторов для построения электрон-
ных ключей наибольшее распространение получили МДП - транзисторы с ин-
дуцированным каналом (в иностранной литературеобогащенного типа).
Транзисторы этого типа характеризуются пороговым напряжением, при кото-
ром возникает проводимость канала. В области
малых напряжений между сто-
ком и истоком (открытый транзистор) можно представить эквивалентным со-
противлением (в отличие от насыщенного биполярного транзистораисточни-
ка напряжения). Справочные данные на ключевые транзисторы этого типа
включают параметр
СИоткр
R
- сопротивление сток-исток в открытом состоянии.
Для низковольтных транзисторов величина этого сопротивления составляет де-
сятыесотые доли Ом, что обуславливает малую мощность, рассеиваемую на
транзисторе в статическом режиме. К сожалению,
СИоткр
R заметно увеличивается
при увеличении максимально допустимого напряжения сток-исток.
Рисунок 7 – Ключ на МДП транзисторе с индуцированным затвором
Необходимо учитывать, что режим насыщения для МДП-транзистора
принципиально отличается от режима насыщения биполярного транзистора.
Переходные процессы в ключах на полевых транзисторах обусловлены перено-
сом носителей через канал и перезарядом междуэлектродных емкостей, емко-
стей нагрузки и монтажа. Так как электроны обладают более
высоким быстро-
действием, чем дырки, то n-канальные транзисторы обладают лучшим быстро-
действием по сравнению с р-канальными.
В схемотехнике ключевых устройств на полевых транзисторах чаще дру-
гих используется схема с общим истоком, представленная на рис.7а. Когда
транзистор закрыт, через него протекает неуправляемый (начальный) ток стока.
При открытом транзисторе ток
через транзистор должен определяться величи-