Tranzistory

MOSFET
s indukovaným
kanálem typu n

S
D
G
MOSFET
s indukovaným
kanálem typu p

G
D
S
MOSFET
s trvalým
kanálem typu n
S
D
G
MOSFET
s trvalým
kanálem typu p
S
D
G
G
D
S
JFET
s kanálem typu n

G
D
S
JFET
s kanálem typu p

Tranzistory FET















































Tranzistor JFET s kanálem typu n

Důležité veličiny:

UP … prahové napětí tranzistoru … UP < 0

IDSS … saturační proud tranzistoru při UGS = 0

UDSP … napětí mezi D a S, při němž tranzistor přechází do
režimu saturace; UDSP = UGS – UP

výstupní charakteristiky převodní
charakteristika
pro režim saturace
IDSS
UGS=UP UP > 0
UDSP = UGS - UP
ID
UGS UP 0
Rovnice převodní
charakteristiky: )( 2PGSD UUKI −=














































Tranzistor MOSFET s trvalým kanálem typu n
Důležité veličiny:

UP … prahové napětí tranzistoru, UP < 0

IDSS … saturační proud tranzistoru při UGS = 0

UDSP … napětí mezi D a S, při němž tranzistor přechází do
režimu saturace; UDSP = UGS – UP

převodní
charakteristika
pro režim saturace
výstupní charakteristiky
režim
aktivní
režim
saturace I
D
UGS = UP < 0
UDS
UGS > 0
UDSP = UGS - UP UGS UP 0
UP < UGS < 0
UGS = 0
ID
IDSS IDSS
Rovnice převodní
charakteristiky: 22 , )(
P
DSS
PGSD U
IKUUKI =−=







































kvadratická rovnice pro napětí UGS
0=+ DSGS IRU
2
1 



 −=
P
GS
DSSD U
UII

01
2
=



 −+
P
GS
DSSSGS U
UIRU
02122 =+



 −+
DSSSGS
P
DSSSGS
P
DSSS IRU
U
IRU
U
IR

a b c
1-
22 V9375,0 V16
mA 10 k 5,1 =×Ω==
P
DSSS
U
IRa
5,8 V4 mA 10 k 5,12121 =−×Ω×−=−=
P
DSSS
U
IRb
V15mA 10 k 5,1 =×Ω== DSSSIRc
Příklad

Určete pracovní bod tranzistoru
JFET zapojeného podle schématu
na obr.

UDD = 24 V
RD = 6,2 kΩ
RS = 1,5 kΩ
RG = 1,0 MΩ

IDSS = 10 mA
UP = - 4 V

♦ Početní řešení
+ UDD
RD
RG
ID
ID
UDS
UGS
RS
















































a
acbbU
GS 2
42 −±−=


V9375,02 159375,045,85,8
2
×
××−±−=
GSU

V67,6 V 4,2 −=−= GSGS UneboU
z převodní charakteristiky plyne:
UP < UGS < 0
− 4 V < UGS < 0 V
V4,2−=GSU
mA 6,1 V4 V4,21mA 101
22
= −−−×=



 −=
P
GS
DSSD U
UII

mA 6,1k 1,5 V4,2 =Ω−−=−=
S
GS
D R
UI nebo
V7,11mA 1,6 k )5,12,6( V24
)(
=×Ω+−=
+−=
++=
DS
DSDDDDS
DSDSDDDD
U
IRRUU
IRUIRU

















































♦ Grafické řešení
0=+ DSGS IRU
DSDDSDD IRRUU )( ++=
rovnice zatěžovací přímky
v rovině převodních charakteristik
rovnice zatěžovací přímky
v rovině výstupních charakteristik
UP =
- 4 V
ID
IDSS =
10 mA
UGS
0 UGS(P)
= - 2.4 V
P I
D(P)
= 1.6 mA
VDS
ID
UGS = 0
VDD
= 24 V
UGS(P)
= - 2.4 V
UDS(P)
= 11.7 V
P
UDD/(RD+RS)
=3.11 mA
















V21.4
21
22 =
+= GG
GDDRG
RR
RUU

021
01
1 ,
22
2
2
2
2
=−+



 −+
=−



 −+



 −=+=
RGDSSSGS
P
DSSSGS
P
DSSS
RG
P
GSDSSSGS
P
GSDSSDDSGSRG
UIRUUIRUUIR
UUUIRU
U
UIIIRUU


V2895.5 75.5 V5938.0 1- === cba

V65.8 nebo V 03.12 4
2
−−=−±−= a acbbUGS
mA 76.21
2
=



 −=
P
GSDSSD
U
UII


V66.9)( =+−=
++=
DSDDDDS
DSDSDDDD
IRRUU
IRUIRU

Příklad
Určete pracovní bod tranzistoru JFET
zapojeného podle schématu na obr.

UDD = 24 V IDSS = 5 mA
RD = 3,3 kΩ UP = - 4 V
RS = 1,9 kΩ
RG1 = 4,7 MΩ
RG2 = 1,0 MΩ

+ UDD
RD
RG2 I
D
ID
UDS
UGS
RS
RG1
URG2
UP < UGS < 0
- 4 V < UGS < 0



















V16
21
2
2 =+=
GG
G
DDRG RR
RUU


0)21(
0)(
)( ,
2
22
2
2
2
2
=−+−+
=−−+
−=+=
RGPSGSPSGSS
RGPGSSGS
PGSDDSGSRG
UUKRUUKRUKR
UUUKRU
UUKIIRUU


V54.13 016.0 V0984.0 1- −=== cba

V81.11 nebo V 65.112 4
2
−=−±−= a acbbUGS

mA 31.5)( 2 =−= PGSD UUKI

V73.3)( =+−=
++=
DSDDDDS
DSDSDDDD
IRRUU
IRUIRU




Příklad

Určete pracovní bod tranzistoru
MOSFET s indukovaným kanálem
typu n zapojeného podle schématu
na obr.

UDD = 24 V K = 0,12 mA/V2
RD = 3,0 kΩ UP = 5 V
RS = 0,82 kΩ
RG1 = 18 MΩ
RG2 = 36 MΩ
+ UDD
RD
RG2 I
D
ID
UDS
UGS
RS
RG1
URG2
0 < UP < UGS
5 V < UGS
Příklad

Pracovní bod tranzistory JFET je
nastaven do režimu saturace. Určete
a zdůvodněte, jak se zm