измениться конфигурация поля исток-затвор, положенная в основу всего анализа МДП транзисторов; кроме того, увеличивается растекание дырок из канала по оси z (см. рис. 5-29). Поэтому реальные значения ZJLo составляют не менее 0,2-0,3.

Следовательно, основным способом уменьшения коэффициента Во (ради увеличения /< ) является увеличение удельной крутизны &ср активных транзисторов и Tg. Это одновременно способствует повышению коэффициента усиления. Последний согласно (14-34г) и (14-27) можно записать в виде

=---(14-39)

cp = (fcl + W3-f&4).

Как в однотактном каскаде [см. (14-30)1, статический режим ДК оказывается связанным с параметром j/B, т. е. с коэффициентом усиления; кроме того, на режим ДК влияет параметр YBo- Опуская сравнительно громоздкие выкладки 1146], приведем основные результаты анализа.

Если положить в начальном состоянии схемы Ui = = О (что характерно для ДК), то соотношение между напряжениями питания имеет вид:

£2-(/о-До I + MVBo

(14-40)

а необходимое напряжение смещения для транзистора То определяется формулой

Uзo-=-{fф- + oY (14-41)

Например, если ]/Вр = /Ср = 5; /Во = 0,5; [/о=ЗВиДо=5В то из приведенных формул следует:

£i=l,67£2-10,4; {;зо=-0,2£1-4,4.

Задаваясь одним из напряжений питания, получаем остальные две величины. Так, задаваясь = 20 В, получаем = 18 В; {/30= -8,8 В.

Р1з (14-40) можно заметить, что всегда должно выполняться условие £2 > 0 + До и что равенство = Е (желательное в

* В выражениях (14-40), (14-41) символом До обозначена степень насыщения транзистора Го:

Ао = ((/си)о-1(гзи)о-{ 1-

Такой запас по насыщению необходим для того, чтобы при положительном синфазном сигнале, когда стоковое напряжение транзистора Го уменьшается (по модулю), не было нарушено условие насыщения Ucu > Um - о-

реальных схемах) возможно только при достаточно больших значениях Во, удовлетворяюш,их условию

в заключение остановимся на напряжении разбаланса Up. Оно в конечном счете определяется экспериментально, так как теоретически рассчитать индивидуальную асимметрию плеч невозможно. Однако формально оценить влияние тех или иных допусков на величину Up можно из тех же выражений, которыми описывается статический режим. Снова опуская выкладки, запишем согласно [146] результат:

Up-iEi-U,)- + AUoi,-j. (14-42)

Здесь ALoia = - Uoi и AL034 = U03 - о4 - разбросы пороговых напряжений. Среднее пороговое напряжение Uq по-прежнему принято одинаковым для всех транзисторов .

Из выражения (14-42) следует, что разброс пороговых напряжений активных транзисторов Ti и непосредственно определяет величину Up, а разброс пороговых напряжений нагрузочных транзисторов ослабляется в Кср раз. Весьма важную роль может играть первое слагаемое, не связанное с разбросом пороговых напряжений. Например, если Ei - i/o = 15 В, ЬК = 0,02 и Кср = = 5, то первое слагаемое составляет 60 мВ - значение, вполне сравнимое с разбросом ALo.

Учет различия пороговых напряжений ие принципиален и приводит лишь к более громоздким выражениям для всех рассмотренных выше параметров (см. [Мб]). Однако при оценке напряжения разбаланса учет разброса величины Uo, разумеется, принципиально необходим.

ИМПУЛЬСНЫЕ СХЕМЫ

Глава пятнадцатая ТРАНЗИСТОРНЫЕ КЛЮЧИ

15-1. ВВЕДЕНИЕ

Будем называть ключом такую схему, основное назначение которой состоит в замыкании и размыкании цепи нагрузки с помощью управляющих входных сигналов. По аналогии с механическим ключом (контактом) качество транзисторного ключа определяется в первую очередь минимальным падением напряжения на нем в замкнутом состоянии, минимальным током в разомкнутом состоянии, а также скоростью перехода из одного состояния в другое. Ключевые схемы лежат в основе более сложных импульсных схем, поэтому материал данной главы будет широко использован в дальнейшем. Кроме того, некоторые типы транзисторных ключей имеют самостоятельное значение в качестве бесконтактных прерывателей.

Транзисторный ключ имеет ряд схемных вариантов, простейший из которых приведен на рис. 15-1. Активная нагрузка Rg включена в коллекторную цепь, а управляющие импульсы поступают от генератора через сопротивление Rg, которое, в частности, может быть внутренним сопротивлением генератора. Включение транзистора по схеме ОЭ имеет в импульсной технике столь же широкое распространение, как и в области усилителей. Поэтому такое включение положено в основу последующего анализа, а особенности других включений и других схемных вариантов ключей будут охарактеризованы позднее.

В отличие от усилителей, в которых (за исключением мощных каскадов класса В) транзисторы работают в активном режиме, в ключах (и импульсных устройствах вообще) транзисторы могут работать в нескольких качественно различных режимах. Эти режимы

Рис. 15-1. Простейший транзисторный ключ на транзисторе, включенном по схеме ОЭ.