Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

Unipolární tranzistory
4.9 Chování tranzistorů FET pro malé signálové změny, signálový
model
Budeme zkoumat pouze saturační režim, který se využívá při zesilování signálů. Platí zde
(musí být zajištěno), že U U U
(vše budeme diskutovat pro tranzistory s kanálem typu N).
DS
GS
P
Pro velmi malé změny veličin v okolí nějakého pracovního bodu P U DSP, UGSP,
IDP
obr . 4.
17 můžeme z obecného vztahu (4.4) určit, že strmost (diferenční) g m (mutual
conductance, transconductance) je
g
m
lim
0
I
U
DS
GS
d
dU
GS
2
K
U
U
K 2 U
U
GS
P
U GS U GS P
GS P
P
(4.11)
tedy
g
m
K 2 U
GS P
U
P
2
K U
U
GS P
GS P
U
U
P
P
2
U
2 I
GS P
DP
U
P
(4.12)
vztahy:
g
m
Vztah (4.12) je nejčastěji udávaná podoba pro g m.
Formálními úpravami získáme také
2
2
U
U
2
K K U
U
2
K KU
U
K 2
GSP P
GSP P
GSP P
g
m
2 K I 2 K I
(4.13)
D P
D P
Vztah (4.13) jednoznačně poukazuje na skutečnost, že strmost g m vzrůstá úměrně odmocnině
z pracovní hodnoty proudu I D P . U bipolárních tranzistorů roste mnohem významněji – přímo
úměrně s hodnotou emitorového proudu I E.
Pro JFETy a DMOSFETy můžeme pracovat s proudem
2
P
K I D U . Potom z odvozených vztahů dostáváme (vyjdeme-li ze vztahu 4.11):
kde
g
m
SS
I DSS
(při U GS = 0), platí
IDSS
UGS P
U
U 2
1
g U
U
I 1
DSS 2
2 GS P P
m
UP
U
P U o
P
GS P
P
(4.14)
2
IDSS
g mo
0
(4.14a)
U
P
protože U 0 [srovnej i se vztahem (4.7)]. Nebo můžeme vyjít ze vztahu (4.12)
g
P
m
U
2
I
GSP
DP
U
P
Nebo můžeme vyjít ze vztahu (4.13)
114