33. Ключи на полевых транзисторах (комплиментарный)

С динамической нагрузкой.

Ic

Т2

Iс

Uвых

Т1

Uс

Uо

Uпор

Uпор

Uзи

Uзи

Uпор1 Uпор2

Комплементарная схема (ключ или усилитель) состоит из двух транзисторов разной проводимости, работающих на общую нагрузку и управляемых одним и тем же входным сигналом. В такой схеме каждый из транзисторов является динамической нагрузкой для другого транзистора.

Для такой схемы:

Uвх + Uвых Ec (*)

1. Uвх=0 T1 закрыт, Т2 - открыт Uвых = Ec ;

2. Uпор1 < Uвх < Uпор2 Т1 – открывается, Т2 – закрывается – это есть состояние перехода;

3. Uвх > Uпор1 Т1 – открыт, Т2 – закрыт. Uвых = 0.

Uвых , Eс полностью находиться на Т2.

Исходя из (*), процесс перехода обоих транзисторов и состояние запирания и отпирания будет одновременно, если Uпор1 = Uпор2 к увеличению крутизны и переключению одновременно.

Важным требованием идеального ключа:

1. Uo 0, т.к. сопротивление закрытого Т2 очень велико.

2. U1 – Uo = Ec

3. Кu ∞

Кu ∞ (для идеального ключа)

Положительные качества ключа:

1. Малая потребляемая мощность источника питания ( средний ток очень мал, транзистор включен последовательно и один всегда закрыт).

2. Высокая помехоустойчивость, связана с перепадом логических уровней ( чем больше перепад, тем больше помехоустойчивость).

Выбранная схема позволяет получить резкий переход при переключении, т.к. Uпор . Тем не менее при Uпор увеличить быстродействие не получится, т.к. полевые транзисторы имеют большие емкости единственное решение использовать (КНОЛ) 0,05 ширины канала, т.е. уменьшенные размеры транзистора:

1. R C

2. τ = RC

3. f = 1/ τ - увеличение рабочих частот (3-5 ) ГГц.