УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА Советский патент 1969 года по МПК G06G7/62 

Предлагаемое устройство может найти применение ,при макетировании различных схем, при разработке методики измерений параметров, при исследовании свойств полевого транзистора и т. д.

Известна модель полевого транзистора в виде пентода. Однако такая модель недостаточно точно и полно воспроизводит характеристики (Полевого транзистора.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в депь катода пентода включен варистор, а между сеткой и катодом включен резистор, зашунтированный варикапом.

На чертеже 1по.казана блок-схема предложенного устройства.

Оно содержит пятиэлектродную электронную лампу-пентод 1, варистор 2, включенный в цепь катода этой лампы, резистор 3, включенный между управляющей сеткой и катодом .пентода и зашунтированный варикапом 4, и резистор 5, включенный в анодную цепь пентода и зашунтированный конденсатором 6.

Конструкция полевого транзистора подобна конструкции .конденсатора, одна из обкладок которого выполнена из полупроводника и является каналом, по которому протекает ток стока (истока), а другая служит управляющим электродом - затвором. При подведении напряжения между затвором и истоком в канале под действием эффекта поля индуцируются заряды, которые движутся по нему под действием напряжения, приложенного между электродами истока и стока, расположенными на разных концах полупроводннковой обкладки. В результате протекания тока стока .по этой обкладке возникает внутренняя обратная связь, которая в общем случае нелинейна.

В качестве изолятора между затвором и

полупроводниковым каналом используется диэлектрик (в полевых тра.нзисторах с изолированным затвором) или обедненный слой р-я .перехода.

Обычно изолятор имеет утечки, которые

оказывают существенное влияние на свойства и характеристики полевого транзистора.

В области высоких частот (10о гц) на свойства и характеристики полевого транзистора большое влияние оказывает емкость

между затвором и полупроводниковым каналом, через которую осуществляется эффект поля-управление продольной проводимостью полупроводникового канала с помощью поперечного электрического поля.

В области низких частот ( 10 гц) на свойства полевых транзисторов с изолированным затвором существенное влияние могут оказывать ловушки носителей заряда, появление которых обусловлено наличием поверхЛовушки приводят к тому, что низкочастотные лараметры полевого транзистора становятся комплексными.

Предлагаемая модель полевого транзистора работает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда устройство моделирует полевой транзистор, включенный по схеме с заземленным истоком в режиме усиления малого сигнала. Напряжение сигнала, которое необходимо усилить, подводится к клеммам затвора 7 и истока 8. Управляющее на1пряжение, определяющее величину анодного тока, выделяется между сеткой и катодом пентода, т. е. «а варикапе 4. Ток катода, протекая по варистору 2, вызывает проявление на нем напряжения обратной связи, что моделирует возникновение внутренней обратной связи в полевом транзисторе.

Частотная характеристика модели в области верхних частот определяется постоянной времени релаксации заряда «а варикапе 4.

Частотная характеристика модели в области нижних частот определяется конденсатором 6 и резистором 5, внутренним сопротивлением пентода и резистором утечки 3. Постоянная времени цепочки из конденсатора 6 и резистора 5 выбирается равной постоянной

времени релаксации заряда на ловушках, имеющихся в системе полевого транзистора.

Конденсатор 6 включается в схему в том случае, если ток стока при захвате носителей ловушки уменьшается во времени.

Если захват носителей заряда на ловушки приводит к увеличению тока стока, то вместо конденсатора 6 в цепь анода включается катушка индуктивности.

В тех же случаях, когда ток стока при захвате носителей ловушками изменяется по более сложному закону, в анодной цепи включают одновременно и конденсатор, и индуктивный элемент.

Пред.мет изобретения

Устройство для моделирования полевого транзистора, содержащее пятиэлектродную электронную лампу, в анодную цепь которой включен резистор, зашунтированный реактивным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения характеристик полевого транзистора, в цепь катода лампы включен варистор, а между управляющей сеткой и катодом включен резистор, зашунтированный варикапом.