6. Порівняння MOSFET з JFET
СУЧАС - 6. Порівняння MOSFET з JFET
ПОПЕРЕДНЯ 5. Інтегральні схеми MOSFET
Порівняння MOSFET з JFET
Перш ніж ми побачимо, як використовувати FET в конфігурації підсилювача, ми зупинимося, щоб вивчити істотні подібності між двома широкими класами FET. Ми розглянули MOSFET в розділі 2 і JFET в розділі 4. Всередині кожного класу знаходяться n-канальні і p-канальні пристрої. Класифікація MOSFET також підрозділяється на транзистори посилення і виснаження.
Ці комбінації призводять до шести можливих типів пристроїв:
● MOSFET з посиленням n-каналів (розширення NMOS)
● MOSFET для вичерпання n-каналів (виснаження NMOS)
● N-канал JFET
● MOSFET для покращення p-каналу (покращення PMOS)
● MOSFET для вичерпання p-каналу (вичерпання PMOS)
● Р-канал JFET
На малюнку 28 підсумовані символи схеми для цих шести типів пристроїв. Стрілки в символі JFET іноді переміщуються до терміналу Source.
Рисунок 28 - Символи ланцюга для транзисторів
Створюється канал і транзистор вмикається, коли напруга від воріт до джерела перериває порогове напруга (VT для МОП-транзисторів і Vp для JFET). Для трьох n-канальні пристрої, канал створюється коли
(33)
Альтернативно, для p-канальні пристрої, канал створюється коли
(34)
Поріг є позитивним для розширення NMOS, вичерпання PMOS і p-канал JFET. Це негативно для вичерпання NMOS, покращення PMOS, і n-канал JFET.
Для того, щоб транзистор працював в триодна область, напруга від витоку до джерела повинна підкорятися наступним нерівностям:
для n-канальні MOSFET або JFET,
(35)
для p-канальний MOSFETs або JFETs, вірно протилежне. Тобто, працювати в тріоді,
(36)
У будь-якому випадку, якщо нерівність не виконується, транзистор працює в області насичення, коли він включений.
Ці відносини підсумовані в Таблиці 1.
Таблиця 1 - Взаємозв'язки з FET
Тепер ми покажемо подібність у рівняннях струму стоку для MOSFET та JFET. В області насичення струм стоку для MOSFET становить [Рівняння 8 (Глава: “2. Напівпровідник металоксидного напівпровідника (MOSFET)”)],
(37)
де K дається,
У випадку JFET еквівалентом є [Рівняння 20 (Глава: “3. Польовий транзистор з перехідним полем (JFET)”)].
(38)
Це ідентично рівнянню для MOSFET, якщо ми встановлюємо VT дорівнює Vpі прирівняти константи,
(39)
Така ж еквівалентність справедлива для області тріодів. Ми представили рівняння струму стоку для МОП-транзистора [див. Рівняння 4 (Глава: “2. Напівпровідник металооксидного напівпровідника (МОП-транзистор)”]
(40)
Це ідентичне рівняння виконується для JFET з заміною Vp та цінності VTі значення K дано у Рівнянні (39).
Таким чином, єдиною відмінністю в рівняннях для MOSFET і JFET є значення константи Kі той факт, що порогове напруга в МОП-транзисторі еквівалентно напрузі вимикання в JFET.