Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Sa mga transistors transfer katangian ay maaaring maunawaan bilang isang paglalagay ng isang kasalukuyang output laban sa isang lakas na input-controling, na dahil dito ay nagpapakita ng isang direktang 'transfer' ng mga variable mula sa input hanggang sa output sa curve na kinakatawan sa grap.

Alam namin na para sa isang bipolar junction transistor (BJT), ang kasalukuyang kolektor ng output na IC at ang control input base na kasalukuyang IB ay nauugnay sa parameter. beta , na ipinapalagay na pare-pareho para sa isang pagtatasa.



Sumangguni sa equation sa ibaba, nakakahanap kami ng isang linear na ugnayan na mayroon sa pagitan ng IC at IB. Kung gagawin namin ang antas ng IB 2x, pagkatapos ang IC ay dinoble din nang proporsyonal.

linear na ugnayan na mayroon sa pagitan ng IC at IB

Ngunit nakalulungkot, ang maginhawang linear na ugnayan na ito ay maaaring hindi matamo sa JFETs sa kanilang input at output magnitude. Sa halip, ang ugnayan sa pagitan ng kasalukuyang kanal ng ID at ang boltahe ng gate VGS ay tinukoy ng Equation ni Shockley :



Equation ni Shockley

Dito, ang parisukat na ekspresyon ay magiging responsable para sa di-linear na tugon sa buong ID at VGS, na magbubunga ng isang kurba na lumalaking exponentially, dahil ang lakas ng VGS ay nabawasan.

Bagaman ang isang diskarte sa matematika ay magiging mas madaling ipatupad para sa dc analysis, ang grapikong paraan ay maaaring mangailangan ng isang paglalagay ng equation sa itaas.

Maaari nitong ipakita ang pinag-uusapan na aparato at ang paglalagay ng mga equation ng network na nauugnay sa magkatulad na mga variable.

Nahanap namin ang solusyon sa pamamagitan ng pagtingin sa punto ng intersection ng dalawang curve.

Tandaan, na kapag ginamit mo ang grapikong pamamaraan, ang mga katangian ng aparato ay mananatiling hindi naaapektuhan ng network kung saan ipinatupad ang aparato.

Habang nagbabago ang intersection sa pagitan ng dalawang curve, binabago rin nito ang equation ng network, ngunit wala itong epekto sa transfer curve na tinukoy ng nasa itaas na Eq, 5.3.

Samakatuwid, sa pangkalahatan maaari nating sabihin na:

Ang katangiang paglipat na tinukoy ng Sho Equation ni Equation ay hindi apektado ng network kung saan ipinatupad ang aparato.

Maaari naming makuha ang curve ng paglipat gamit ang equation ng Shockley, o mula sa mga katangian ng output tulad ng inilalarawan sa Fig.5.10

Sa figure sa ibaba, maaari naming makita ang dalawang mga graph. Sinusukat ng patayong linya ang mga milliamperes para sa dalawang grap.

Pagkuha ng curve ng paglipat mula sa mga katangian ng alisan ng MOSFET

Isang plot ang naglalagay ng kasalukuyang ID kumpara sa drain-to-source voltage VDS, ang pangalawang grap ay naglalagay ng kasalukuyang alisan ng tubig kumpara sa boltahe na mula sa gate-to-source o ID kumpara sa VGS.

Sa tulong ng mga katangian ng alisan ng tubig na ipinakita sa kanang bahagi ng 'y' axis, nakaguhit kami ng isang pahalang na linya na nagsisimula sa rehiyon ng saturation ng curve na ipinakita bilang VGS = 0 V hanggang sa axis na ipinakita bilang ID.

Ang kasalukuyang mga antas sa gayon nakamit para sa dalawang mga graphic ay IDSS.

Ang punto ng intersection sa curve ng ID vs VGS ay ibibigay sa ibaba, dahil ang patayong axis ay tinukoy bilang VGS = 0 V

Tandaan na ang mga katangian ng alisan ng tubig ay nagpapakita ng ugnayan sa pagitan ng isang lakas ng output ng alisan ng tubig sa isa pang lakas na output ng alisan ng tubig, kung saan ang dalawang palakol ay binibigyang kahulugan ng mga variable sa parehong rehiyon ng mga katangian ng MOSFET.

Sa gayon, ang mga katangian ng paglipat ay maaaring tukuyin bilang isang balangkas ng isang kasalukuyang alisan ng tubig na MOSFET kumpara sa isang dami o isang senyas na kumikilos bilang isang kontrol sa pag-input.

Dahil dito nagreresulta sa isang direktang 'transfer' sa mga variable ng input / output, kapag ginamit ang curve sa kaliwa ng Fig 5.15. Kung ito ay isang linear na relasyon, ang balangkas ng ID kumpara sa VGS ay maaaring isang tuwid na linya sa buong IDSS at VP.

Gayunpaman, nagreresulta ito sa isang parabolic curve dahil sa patayong spacing sa pagitan ng VGS na tumahak sa mga katangian ng alisan ng tubig, na bumababa sa isang kasiya-siyang lawak habang lalong nagiging negatibo ang VGS, sa Larawan 5.15.

Kung ihinahambing namin ang puwang sa pagitan ng VGS = 0 V at VGS = -1V sa pagitan ng VS = -3 V at ang kurot, nakikita namin na magkakaiba ang pagkakaiba, bagaman malaki ang pagkakaiba para sa halaga ng ID.

Nakakilala namin ang isa pang punto sa transfer curve sa pamamagitan ng pagguhit ng isang pahalang na linya mula sa VGS = -1 V curve hanggang sa axis ng ID at pagkatapos ay pinalawak ito sa iba pang axis.

Pagmasdan ang VGS = - 1V sa ibabang axis ng transfer curve kapag ID = 4.5 mA.

Tandaan din na, sa kahulugan ng ID sa VGS = 0 V at -1 V, ginagamit ang mga antas ng saturation ng ID, habang ang ohmic na rehiyon ay napabayaan.

Ang paglipat ng unahan, na may VGS = -2 V at - 3V, nagagawa naming tapusin ang plot ng curve ng paglipat.

Paano Mag-apply ng Equation ni Shockley

Maaari mo ring direktang makamit ang Fig 5.15 transfer curve sa pamamagitan ng paglalapat ng Equ Equation ng Shockley (Eq.5.3), sa kondisyon na ibigay ang mga halaga ng IDSS at Vp.

Ang mga antas ng IDSS at VP ay tumutukoy sa mga limitasyon ng curve para sa dalawang palakol, at kinakailangan lamang ang paglalagay ng ilang mga intermediate point.

Ang pagiging totoo ng Equation ni Shockley Ang Eq.5.3 bilang isang mapagkukunan ng curve ng paglipat ng Fig 5.15 ay maaaring ganap na ipahayag sa pamamagitan ng pag-iinspeksyon ng ilang mga natatanging antas ng isang partikular na variable at pagkatapos ay kilalanin ang kaukulang antas ng iba pang variable, sa sumusunod na paraan:

Pagsubok kay ShoICH

Ito ay tumutugma sa balangkas na ipinakita sa Fig.5.15.

Pagmasdan kung gaano maingat ang mga negatibong palatandaan para sa VGS at VP na pinamamahalaan sa mga kalkulasyon sa itaas. Ang pagkawala ng kahit isang solong negatibong pag-sign ay maaaring humantong sa isang ganap na maling resulta.

Ito ay medyo malinaw mula sa talakayan sa itaas, na kung mayroon kaming mga halaga ng IDSS at VP (na maaaring ma-refer mula sa datasheet), mabilis nating matutukoy ang halaga ng ID para sa anumang lakas ng VGS.

Sa kabilang banda, sa pamamagitan ng karaniwang Algebra maaari nating makuha ang isang equation (sa pamamagitan ng Eq.5.3), para sa nagresultang antas ng VGS para sa isang naibigay na antas ng ID.

Maaari itong makuha nang simple, upang makuha ang:

Ngayon ay i-verify namin ang equation sa itaas sa pamamagitan ng pagtukoy sa antas ng VGS na gumagawa ng kasalukuyang kanal ng 4.5 mA para sa isang MOSFET na mayroong mga katangiang tumutugma sa Larawan 5.15.

Ang resulta ay napatunayan ang equation habang umaayon ito sa Fig.5.15.

Gamit ang Pamamaraan ng Shorthand

Dahil kailangan nating balangkasin ang transfer curve nang madalas, maaaring makita ng isa na maginhawa upang makakuha ng isang maikling pamamaraan para sa paglalagay ng curve. Ang isang kanais-nais na pamamaraan ay magiging nagpapahintulot sa gumagamit na isalin ang kurba nang mabilis at mahusay, nang hindi nakompromiso sa kawastuhan.

Ang equation 5.3 na natutunan natin sa itaas ay dinisenyo tulad ng partikular na mga antas ng VGS ay gumagawa ng mga antas ng ID na maaalala para sa paggamit ng mga plot point habang iginuhit ang curve ng paglipat. Kung tinukoy namin ang VGS bilang 1/2 ng pinch-off na halaga VP, maaaring matukoy ang antas ng resulta ng ID gamit ang equation ni Sho Loren sa sumusunod na pamamaraan:

maikling paraan ng paglalagay ng curve ng paglipat

Dapat pansinin na ang equation sa itaas ay hindi nilikha para sa isang tukoy na antas ng VP. Ang equation ay isang pangkalahatang form para sa lahat ng mga antas ng VP hangga't VGS = VP / 2. Ang resulta ng equation ay nagpapahiwatig na ang kasalukuyang alisan ng tubig ay palaging 1/4 ng antas ng saturation IDSS basta ang gate-to-source na boltahe ay may halagang 50% na mas mababa kaysa sa halaga ng kurot-off.

Mangyaring tandaan na ang antas ng ID para sa VGS = VP / 2 = -4V / 2 = -2V ayon sa Fig.5.15

Opting ID = IDSS / 2 at palitan ito sa Eq.5.6 nakukuha namin ang mga sumusunod na resulta:

Kahit na ang karagdagang mga puntos ng numero ay maaaring maitaguyod, ang sapat na antas ng kawastuhan ay maaaring makamit lamang sa pamamagitan ng pagguhit ng transfer curve gamit lamang ang 4 na puntos ng balangkas, tulad ng nakilala sa itaas at din sa Talahanayan 5.1 sa ibaba.

Sa karamihan ng mga kaso maaari naming gamitin ang plot point lamang gamit ang VGS = VP / 2, habang ang mga interseksyon ng axis sa IDSS at VP ay magbibigay sa amin ng isang curve na sapat na maaasahan para sa karamihan ng pagtatasa.

VGS vs ID gamit ang equation ng Shockley


Nakaraan: MOSFETs - Pagpapahusay-Uri, Pag-ubos ng Uri Susunod: Pag-unawa sa Proseso ng Turn-ON ng MOSFET