5.7. ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР В КАЧЕСТВЕ УПРАВЛЯЕМОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

Из рассмотрения семейства выходных характеристик полевого транзистора, представленного на рис. 5.3, следует, что вольт-амперная характеристика полевого транзистора при малых величинах напряжения сток-исток почти такая же, как у омического сопротивления, величину которого можно менять в широких пределах путем изменения напряжения затвор-исток. Для того чтобы можно было отчетливее наблюдать этот эффект, на рис. 5.17 представлен увеличенный фрагмент семейства выходных характеристик транзистора вблизи нулевой точки.

Рис. 5.17. Семейство выходных характеристик полевого транзистора при низких напряжениях сток - исток.

Для определения величины эквивалентного сопротивления рассмотрим выражение (5.5) для начальной области характеристики, тогда для получим

Рис. 5.18. Линеаризованное семейство выходных характеристик полевого транзистора.

Отсюда с учетом формулы (5.2) находим

Минимальное значение сопротивления

получится при

Для маломощного полевого транзистора эта величина колеблется в пределах от 50 до 500 Ом. Существуют также транзисторы, специально предназначенные для работы в качестве управляемых сопротивлений и аналоговых коммутаторов со значениями менее 10 Ом.

На рис. 5.19 показана схема делителя напряжения на полевом транзисторе.

Рис. 5.19. Управляемый делитель напряжения.

Коэффициент деления сигнала составляет

Чтобы в такой схеме коэффициент деления сигнала путем изменения управляющего напряжения можно было варьировать в широких пределах, выбирают Как следует из рис. 5.17, при больших выходных напряжениях становится нелинейным, а именно: характеристики транзистора изгибаются таким образом, что ток стока при увеличении напряжения сток-исток получается меньшим, чем у соответствующего омического сопротивления. Поэтому, чтобы линеаризовать выходные характеристики, часть напряжения сток-исток добавляется к напряжению затвор-исток (рис. 5.20). С увеличением напряжения сток-исток растет также напряжение затвор-исток и частично компенсируется увеличение величины

Рис. 5.20. Управляемый делитель напряжения для больших амплитуд выходного сигнала.

Если же напряжение станет отрицательным, то благодаря схеме компенсации уменьшится также и Таким образом, зависящее от входного напряжения снижение величины также будет компенсироваться и в третьем квадранте.

На рис. 5.18 показано линеаризованное семейство характеристик управляемого сопротивления на базе полевого транзистора при оптимальном выборе резисторов Отклонение от линейной характеристики при В не превышает 1%. Оптимальная линеаризация характеристик достигается при При этом

Если это значение подставить в формулу (5.5), то величина сократится и получится точное соотношение