4 ЭТАПА ВКЛЮЧЕНИЯ ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА

4 STAGES OF SWITCHING ON THE FIELD TRANSISTOR

Vsevolod Evgrafov

student, Department of Automation and Mathematical Modeling, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В статье рассказывается, как функционирует полевой транзистор.

ABSTRACT

The article describes how the field-effect transistor functions.

Ключевые слова: транзистор, этап, режим.

Keywords: transistor, stage, mode.

Данное описание соответствует работе транзистора с задемпфированной индуктивной нагрузкой, потому что он соответствует работе с источником питания. Самая простая модель транзистора, находящегося в ключевом режиме показана на рисунке 1. Источником постоянного тока является индуктивность. Через диод проходит ток, во время того, когда транзистор находится в выключенном состоянии.

В основном процедура включения полевого транзистора состоит из четырех промежутков. Во время первого этапа происходит заряд входной емкости от 0 В до VTH, а затворный ток поступает на заряд конденсатора CGS. Так же через CGD протекает малый ток, при этом напряжение на нем немного уменьшается, а на затворе увеличивается. Данный этап называется «задержка включения», потому что не происходит изменений ни с током и ни с напряжением на транзисторе.

Рисунок 1. Модель ключевого режима с индуктивной нагрузкой

Во время второго этапа происходит увеличение напряжения от VTH до VGS,Miller (уровень плато Миллера). Так как выходной ток соответствует выходному напряжению, то режим работы называется линейным. Ток на стороне затвора все так же протекает через CGS и CGD. На выходе напряжение остается на высоте VDS,off, а через транзистор начинает протекать ток. Видно, что транзистор еще не может пропускать ток, который смог бы снизить напряжение на его стоке до уровня запирания диода. Напряжение же на стоке установлено на том же уровне, что и входное напряжение, которое проходит через открытый переход транзистора.

Как только напряжение на затворе достигает порогового уровня, транзистор начинает проводить ток.

Начало третьего этапа характеризуется достижением напряжения на затворе уровня VGS,Miller, который достаточен для протекания тока через транзистор, после чего диод на выходе закрывается. Плато Миллера появляется во время того, когда напряжение на затворе не меняется, а напряжение на стоке уменьшается. Для мгновенного включения транзистора и изменения напряжения сток-исток, начинается перезаряд емкости CGD, которому способствует полный ток драйвера. Ток на транзисторе не меняется и удерживается IDC.

На четвертом этапе включения транзистора напряжение на затворе возрастает от VGS,Miller  до VRDV. Это максимальное значение. Ток на входе поступает на CGS для его заряда и на CGD для перезаряда. Из-за уменьшения сопротивления канала, происходит уменьшение напряжения сток-исток. Но выходной ток остается постоянным. Этот этап соответствует самому малому сопротивлению на канале, так как после его убывания происходит возрастание управляющего напряжения.

Список литературы:

1. https://www.asutpp.ru/kak-rabotaet-tranzistor.html (дата обращения 11.11.2021)
2. https://www.vestnik-donstu.ru/jour/issue/view/94/showToc (дата обращения: 11.11.2021)