Ключ з пасивним навантаженням

Ключі на польових МДН транзисторах

Обратите внимание!

Особенности редактора формул:

1. Редактор формул Microsoft Equation 3.0представляет собой отдельный компонент, поэтому при установке текстового процессора требуется специально указать необходимость его подключения.

2. При работе с редактором формул следует стремиться к максимальной полноте вводимых выражений. Так, например, выражение (формула) может содержать компоненты, ввод которых возможен и без использования редактора формул, но для удобства работы и простоты дальнейшего редактирования следует вводить всю формулу целиком в редакторе формул, не используя иные средства.

3. При вводе формул и выражений не рекомендуется использовать символы русского алфавита. В тех случаях, когда они необходимы, например, в качестве описательных индексов переменных, им следует назначать стиль Текст.

4. В редакторе формул не работает клавиша ПРОБЕЛ, поскольку необходимые интервалы между символами создаются автоматически. Однако если необходимость ввода пробелов все-таки возникнет, то их можно вводить с помощью кнопки Пробелы и многоточия панели инструментов Формула. Всего предусмотрено пять разновидностей пробелов различной ширины.

Схемотехніка цифрових систем з використанням польових транзисторів інтенсивно розвивається, і її використання швидко розширюється з низькочастотної електронної автоматики в такі галузі, як вимірювальна та обчислювальна техніка завдяки ряду позитивних якостей польових транзисторів:

· низька залишкова напруга на відкритому ключі, яка дозволяє здійснювати комутацію електронних сигналів низьких рівнів;

· високій опір ключа в закритому стані;

· низька споживана потужність ключа, обумовлена особливостями як транзистора, так і схемотехніки, що застосовується;

· висока технологічність створення інтегральних схем;

· площа інтегрального транзистора на кристалі значно менша, ніж біполярного, що дає можливість суттєво підвищувати ступінь інтеграції схем.

В інтегральній схемотехніці використовуються різні типи польових транзисторів. Транзистори на базі керованого p-n переходу (JFET – Junction Field Effect Transistor) знаходять використання в аналогових схемах перемикання, а MДH-структури (MOSFET, MISFET – Metal-Oxigen(Insulator)-Semiconductor Field Effect Transistor) використовуються в цифровій схемотехніці. Як ключові елементи використовуються лише транзистори з індукованим каналом.

Робота ключів на польових транзисторах найбільш повно характеризуються сім’єю вихідних характеристик (рис. 2.8, б), на яких умовно виділяються дві області. Перша з них (позначена цифрою I) – область наростання струму. В цій області канал транзистора може розглядатись як прилад, що керується напругою затвор-витік U_ЗВ . В області ІІ, яка традиційно називається пентодною, струм мало залежить від напруги стоку U_С . Ці дві області розмежовує розділююча лінія, яка визначає розділюючу напругу U_Р = |U_ЗВ – U_П|.

Рис. Принципова схема ключа на транзисторі з n- каналом.

При аналізі схем з польовими транзисторами широко використовується також стоко-затворна характеристика І_С = f (U_С) (рис. 2.8).

Порогова напруга U_П визначає той рівень вхідної напруги, при якій з’являється провідність індукованого каналу.

Робота MДH-транзистора в режимі ключа суттєво відрізняється від роботи біполярного транзистора.

До того часу, поки вхідна напруга менше порогового рівня U_П , транзистор знаходиться в закритому стані і напруга на його виході дорівнює напрузі джерела живлення E_С. При збільшенні U_ВХ транзисторспочатку проходить область ІІ пентодних характеристик, а потім при досягненні співвідношення U_ВХ > U_П переходить в область І, де його вихідна напруга визначатиметься співвідношенням між R_С та внутрішнім опором каналу R_В :

.

Специфіка процесів при зміні станів ключа проявляється у тому, що його внутрішні процеси мають значно більшу швидкість, ніж зовнішні, пов’язані з зарядом та розрядом паразитних ємностей. Ці ємності створюються провідниками між електродами транзистора та його корпусом й іншими конструктивними деталями. Найбільший вплив на тривалість фронтів імпульсів має ємність між витоком та стоком С_ВС, поєднана з ємністю навантаження, монтажу та ін. При цьому швидкодія ключа обмежується часом заряду конденсатора С_ВС через опір R_С . Але зниження цього часу за рахунок зниження R_С недоцільно, оскільки це веде до зниження завадостійкості схеми.