Модель МОП-транзистора в режиме малого сигнала
Подложку считаем соединённой с истоком, поэтому ёмкости относительно подложкимодель не учитывает. Инерционные свойства полевого транзистора в динамической модели отражаются с помощью междуэлектродных ёмкостей Сзс и Сзи. Если бы рассматривалась модель полевого транзистора с управляющим p-n-переходом, то необходимо напомнить, что междуэлектродные ёмкости Сзс, Сзи и Сси (а также ёмкости электродов относительно подложки), зависят от напряжения на переходах ─ это барьерные ёмкости полевых транзисторов.
Сопротивления слоёв стока и истока rи и rсобычно учитываются только для достаточно мощных транзисторов.
Источник тока Iу , управляемый напряжением, моделирует ток при нормальном включении (активный режим).
В области низких частот такую модель можно описать двумя параметрами ─ крутизной (S) и выходным сопротивлением rси.
В режиме насыщения, когда 
Следовательно зависимость Ic = f(Uси) будет иметь нелинейный характер. В соответствии с этим уравнением модель МОП-транзистора называют «квадратичной»: ток пропорционален квадрату напряжения (Uзи ─ U0).
С повышением мощности и рабочей частоты модель транзистора усложняется, так как на работу прибора начинают оказывать влияние паразитные параметры, заложенные в транзистор в технологическом процессе.
Вплоть до 10 МГц учёту подлежат паразитные ёмкости: Сзп; Сзи; Сзс; Сси.
Свыше 10 МГц схема модели становится ещё сложнее: добавляются паразитные индуктивности выводов. Мы воспользуемся более простой высокочастотной динамической моделью мощного МОП-транзистора для частоты не выше 10 МГц.
|
|
|
Эта модель пригодна для режимов и малого, и большого сигналов: в полевом транзисторе отсутствуют неосновные носители, а паразитные ёмкости зависят от напряжения.
Экзаменационный билет № 27
МОП-ключ с активной нагрузкой.
В схеме ключа используется МОП-транзистор с индуцированным n-каналом, рабочим режимом которого является режим обогащения. В отличие от ключа на биполярном транзисторе входная цепь МОП-транзистора не нуждается в ограничении входного тока, так как имеет большое сопротивление.
Напряжение отпирания транзистора 
должно быть заметно больше порогового, и должно соответствовать, по возможности, меньшему остаточному напряжению.
При малом остаточном напряжении ток стока насыщения определяется в основном сопротивлением резистора Rс.
Рабочая точка ключа лежит на квазилинейном участке ВАХ, поэтому остаточное напряжение
При «цепочечной» логике отпирающий сигнал 
поступает от предыдущего ключа и, если он заперт, то 
|
|
|
Недостатком схемы ключа с активной нагрузкой является, то, что активный элемент занимает много места на кристалле, кроме того, на нём рассеивается большая мощность.
Определение для ООС
Обратной связью называется такая электрическая связь между выходом и входом усилителя, при которой часть энергии усиленного сигнала с выхода усилителя подается обратно на его вход, усиливая или подавляя входной сигнал.
Если напряжение обратной связи окажется в противофазе с входным сигналом, то такую обратную связь принято называть отрицательной -ООС(усилители, операционные усилители и пр.).
Назовем коэффициент усиления напряжения усилителя без обратной связи коэффициентом прямой передачи и обозначим его через «К», а коэффициент усиления напряжения в усилителе с обратной связью обозначим через «Кос», который в общем случае имеет комплексный характер
– коэффициент прямой передачи сигнала с выхода на вход
Чтобы оценить, какая часть напряжения с выхода через цепь обратной связи попадает на вход усилителя, введём понятие коэффициента передачи цепи обратной связи - g:
Пределы изменения gот 0 до - 1 - при отрицательной обратной связи.
|
|
|
Чем больше g, тем глубже обратная связь. Напряжение обратной связи (Uос)в общем случае
При наличии обратной связи в усилителе на его вход поступает сумма двух напряжений: напряжение обратной связи и напряжение от источника сигнала:
;
;
Произведение «±g К» называется фактором обратной связи, его знаксовпадает со знаком обратной связи, при отрицательной обратной связи знаменатель дроби увеличивается, а коэффициент усиления уменьшается.
Если фазовый сдвиг между напряжениями Uси Uосбудет равен «p», то в этом случае
.
И, следовательно, коэффициент усиления усилителя, охваченного отрицательной обратной связью, уменьшается в 
раз по сравнению с коэффициентом усиления без ОС.
В тех схемах, где используется глубокая ООС коэффициент усиления усилителя практически не зависит от параметров усилительного тракта, так как произведение «Кg» в этом случае значительно больше единицы, поэтому
Примером 100% ООС являются эмиттерный и истоковый повторители.
Таким образом, коэффициент усиления усилителя определяется только параметрами цепи ОС, что и определяет высокую стабильность коэффициента усиления: цепь обратной связи выполняется на пассивных элементах, электрические параметры которых более постоянны, нежели параметры транзистора, поэтому величину «g» будем считать величиной постоянной.
|
|
|
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1253; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!