.(15)

1.3 Статические характеристики ПТУП

Основными параметрами, определяющими статические характеристики ПТУП являются: [4]

β –коэффициент, определяющий крутизну транзистора, [A/B² ];

V_TO –пороговое напряжение, [B];

λ –коэффициент, определяющий выходную проводимость, [B^-1 ];

I_S –ток насыщения двух переходов затвора, [А].

Статическая модель для n-канального ПТУП показана на рисунке 9.

G – затвор, S – исток, D – сток, V_DS – напряжение сток-исток, V_GS и V_GD

– напряжение затвор-исток и затвор-сток соответственно, I_GS и I_GD – токи переходов затвор-исток и затвор-сток соответственно, I_D – нелинейный источник тока, r_S и r_D – омические сопротивления областей истока и стока соответственно.

Рисунок 9 – Статическая модель n -канального ПТУП

Для p-канального ПТУП, полярности напряжений V_GD , V_GS , и V_DS на выводах, полярность включения двух переходов затвора, а также направление нелинейного источника тока I_D должны быть противоположны.

Омические сопротивления областей истока и стока ПТУП смоделированы двумя линейными резисторами r_D и r_S , соответственно. Статические характеристики ПТУП определены нелинейным источником тока I_D .

1. Нормальный режим.

Нормальный режим работы характеризуется следующими соотношениями (для V_DS > 0):

для V_GS – V_TO £ 0 (режим отсечки)

для 0 < V_GS – V_TO £ V_DS (область насыщения)(16)

для 0 < V_DS < V_GS – V_TO (линейная область)

2. Инверсный режим.

Инверсный режим работы характеризуется следующими соотношениями (для V_DS < 0):

для V_GD – V_TO £ 0 (режим отсечки)

для 0 < V_GS – V_TO £ V_DS (область насыщения)(17)

для 0 < V_DS < V_GS – V_TO (линейная область)

Ток стока ПТУП определяют в соответствии с простой квадратичной зависимостью, которая определена параметрами β и V_{T O} . Параметры V_{T O} и β обычно определяются графической зависимостью от V_GS . Рассмотрим пример для n-канального ПТУП, показанный на рисунке 10.

Рисунок 10 – Определение параметров β и V_{T O}

Параметр V_{T O} – определяется на пересечении оси x этим графиком, тогда как параметр β, или его квадратный корень, определяется наклоном зависимости от V_GS .

Параметр l определяет эффект модуляции длины канала на характеристиках ПТУП. Выходная проводимость, в области насыщения, определяется как

,(18)

т.е. проводимость в области насыщения непосредственно пропорциональна току стока.

Каждый диод, показанный на рисунке 9, описывается идеальной и неидеальной моделью диода в соответствии со следующими уравнениями:

.(19)

.(20)