Ключи на полевых транзисторах.
Ключи на полевых транзисторах используются довольно часто. Они обладают некоторыми преимуществами перед ключами на биполярных транзисторах. Во-первых, они имеют высокое входное сопротивление цепи управления, в особенности, если в схеме ключа используется полевой транзистор с изолированным затвором. В качестве аттенюаторов практическое применение находят в основном только полевые транзисторы, имеют намного лучшие характеристики, чем биполярные.
Рассмотрим работу полевого транзистора в качестве ключа. Если использовать полевые транзисторы с изолированным затвором, то можно применить две схемы включения – параллельную, аналогичную использованной с биполярным транзистором, и последовательную. Обе схемы
91
показаны на рисунке 10.6
Рисунок 10.6 Свойства параллельной схемы ключа похожи на те, которые имеет ключ на
биполярном транзисторе. Но нужно учитывать тот факт, что у полевого транзистора имеется подложка, а между ней и каналом существует p-n переход. Этот переход должен быть заперт. Поэтому на подложку необходимо подавать запирающее постоянное напряжение. В противном случае для транзисторов с каналом n-типа при входных сигналах отрицательной полярности переход будет отпираться, а, следовательно состояние запертого транзистора не будет реализовано. У многих полевых транзисторов выпускаемых промышленностью, подложка соединена внутри транзистора с истоком и такие транзисторы имеет по три внешних вывода. Такие транзисторы мало пригодны для создания ключей.
|
|
|
В качестве ключа последовательная схема работает лучше, чем параллельная. В запертом состоянии сопротивление канала превышает 1000 МегОм. Поэтому можно считать, что такой ключ полностью выключен. Только на очень высоких частотах возможно проникновение сигнала через паразитные емкости между входом и выходом транзистора. Сопротивление канала маломощного полевого транзистора, находящегося в открытом состоянии, составляет несколько Ом и потери напряжения в ключе практически отсутствуют. Как экстроординарный случай, можно упомянуть, что имеются
92
сильноточные полевые транзисторы с чрезвычайно низким сопротивлением канала в отпертом состоянии, вплоть до 0,002 Ом.
Коммутационные помехи ключей на полевом транзисторе похожи на помехи ключей на биполярных транзисторах. Их можно снизить на порядок, если использовать два последовательных ключа, включенных параллельно с транзисторами, имеющими проводимости каналов разного типа. При этом коммутационные помехи обоих транзисторов, имеющие разные полярности, взаимно вычитаются.
|
|
|
В настоящее время уже не используется ключи на маломощных полевых транзисторах, поскольку имеются ключевые сборки в интегральном исполнении. В каждой такой сборке обычно имеется четыре ключа с сопротивлением канала в отпертом состоянии для разных ключей от 2 до 100 Ом. Для каждого ключа, состоящего из двух транзисторов с разным типом проводимости канала, в сборке имеется схема формирования управляющих сигналов. Структурная схема одного ключа показана на рисунке 10.7.
Рисунок 10.7
Рассмотрим некоторые применения электронных ключей. Схема на рисунке 10.8 формирует радиоимпульс из непрерывного высокочастотного сигнала, как это показано на рисунке 10.9. С помощью такого электронного ключа можно формировать радиоимпульсы длительностью до 1 мкс с частотой заполнения до 100 МГц. Амплитуда выходного сигнала ключа может изменяться в пределах от нуля лишь до напряжения питания. Попытка превысить эти уровни приводит
93
к появлению нелинейных искажений. Что бы избавиться от них на входе схемы стоит делитель напряжения, смещающий уровень входного и выходного сигнала.
Рисунок 10.8
Рисунок 10.9
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1446; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!