6. Porównanie MOSFET do JFET
CURRENT - 6. Porównanie MOSFET-u z JFET
POPRZEDNI 5. Układy scalone MOSFET
Porównanie MOSFET do JFET
Zanim zobaczymy, jak używać FET w konfiguracji wzmacniacza, zatrzymujemy się, aby zbadać zasadnicze podobieństwo między dwiema szerokimi klasami FET. Rozważaliśmy MOSFET w sekcji 2 i JFET w sekcji 4. W każdej klasie znajdują się urządzenia n-kanałowe i p-kanałowe. Klasyfikacja MOSFET jest dalej podzielona na tranzystory wzmacniające i wyczerpujące.
Te kombinacje prowadzą do sześciu możliwych typów urządzeń:
● Ulepszenie N-channel MOSFET (ulepszenie NMOS)
● MOSFET z wyczerpaniem kanału n (wyczerpanie NMOS)
● N-kanałowy JFET
● Poprawa kanału M MOSFET (ulepszenie PMOS)
● MOSFET z wyczerpaniem kanału p (wyczerpanie PMOS)
● JFET w kanale p
Rysunek 28 podsumowuje symbole obwodów dla tych sześciu typów urządzeń. Strzałki w symbolu JFET są czasami przenoszone do terminala źródłowego.
Rysunek 28 - Symbole obwodów dla tranzystorów FET
Tworzony jest kanał i tranzystor jest włączony, gdy napięcie między bramką a źródłem przerwie napięcie progowe (VT dla MOSFET i Vp dla JFET). Dla trzech n-kanałowe, kanał jest tworzony, gdy
(33)
Alternatywnie, dla p-kanałowe, kanał jest tworzony, gdy
(34)
Próg jest pozytywny dla ulepszenia NMOS, wyczerpania PMOS i p-kanał JFET. Jest to negatywne dla wyczerpania NMOS, ulepszenia PMOS i n-kanałowy JFET.
Aby tranzystor działał w region triodowy, napięcie dren-źródło musi być zgodne z następującymi nierównościami:
W razie zamówieenia projektu n-kanały MOSFET lub JFET,
(35)
W razie zamówieenia projektu p-kanałowe MOSFET-y lub JFET-y, odwrotnie. To znaczy, aby działać w regionie triody,
(36)
W obu przypadkach, jeśli nierówność nie jest przestrzegana, tranzystor działa w regionie nasycenia, gdy jest włączony.
Relacje te podsumowano w tabeli 1.
Tabela 1 - Relacje FET
Pokażemy teraz podobieństwo w równaniach dotyczących prądu drenu dla MOSFET i JFET. W obszarze nasycenia prąd drenu dla tranzystora MOSFET wynosi [Równanie 8 (rozdział: „2. Półprzewodnikowy tranzystor FET z tlenku metalu (MOSFET)”)],
(37)
gdzie K jest dany przez,
W przypadku JFET odpowiednikiem jest [Równanie 20 (Rozdział: „3. Łącznikowy tranzystor polowy (JFET)”)].
(38)
Jest to identyczne z równaniem dla tranzystora MOSFET, jeśli ustawimy VT równy Vpi zrównaj stałe,
(39)
Ta sama równoważność jest prawdziwa dla regionu triodowego. Przedstawiliśmy równanie prądu drenu dla tranzystora MOSFET [patrz Równanie 4 (rozdział: „2. Półprzewodnikowy tranzystor FET z tlenku metalu (MOSFET)”]
(40)
To identyczne równanie dotyczy JFET z zastąpieniem Vp dla VTi wartość K podane w równaniu (39).
Podsumowując, jedyną różnicą w równaniach dla MOSFET i JFET są wartości stałej Koraz fakt, że napięcie progowe w MOSFET jest równoważne napięciu zaciśniętemu w JFET.