ленные наличием одновременно большого тока и высокого напряжения. Это может привести к уходу режима работы мощного ПТ за границы области безопасной работы, если не обеспечить достаточных запасов по току и напряжению.

Устройства управления электродвигателями обычно подвергаются воздействию больших помех, если не от собственных источников, то от окружающих силовых установок. Поэтому желательно применять мощные МДП-транзисторы с большими пороговыми напряжениями, для которых менее вероятно ложное переключение под воздействием внешних импульсных помех большой мощности.

11.4. Выбор полевых транзисторов для усилителей звуковой частоты

В гл. 7 было показано, что стабильность работы усилителя в требуемом режиме (классы А, АВ и В) будет зависеть в основном от того, насколько совершенно управление напряжением смещения затвора полевого транзистора при уменьшении его порогового напряжения с увеличением температуры. Один из путей решения этой задачи заключается в использовании принципиально новой цепи подачи обратной связи (см. рис. 7.18). Другой, по-видимому, более реальный путь - это выбор мощного полевого транзистора, обладающего нулевым температурным коэффициентом при заданном токе покоя стока. Благодаря этому в достаточно широком температурном диапазоне усилитель будет работать в свойственном требуемому классу режиме при постоянном напряжении смещения затвора.

Главный вопрос при выборе мощного полевого транзистора для усилителя звуковой частоты - использовать комплементарные транзисторы или квазикомплементарные п-канальные полевые транзисторы. Если выбраны комплементарные транзисторы, то необходимо учитывать, что в р-канальном полевом транзисторе подвижность носителей меньше, чем в п-канальном. Кроме того, следует примириться с тем, что у р-канального ПТ паразитные емкости раза в полтора больше, чем у п-канального. Комплементарные транзисторы должны иметь одинаковые крутизну и ток стока.

Может возникнуть вопрос, какие полевые транзисторы следует выбрать для усилителя: мощные МДП- или мощные полевые транзисторы с управляющим р-п переходом типа статического индукционного транзистора. Выходные характеристики мощного МДП-транзистора близки к характеристикам пентода, в то время как у СИТ они подобны характеристикам триода. Труднее понять различие в передаточных характеристиках этих двух типов полевых транзисторов. При использовании статических индукционных транзисторов вносимые ими искажения уменьшаются при увеличении сопротивления нагрузочного резистора, а в случае мощных МДП-транзисторов - наоборот. Такой эффект объясняется тем,

что у первых линейность передаточных характеристик при этом увеличивается, в то время как у вторых сужается линейный диапазон работы. Последнее подтверждается рис. 4.8. Поэтому, принимая во внимание тот факт, что полное сопротивление громкоговорителя, подключаемого к выходу усилителя, не является постоянным, может возникнуть желание выбрать для усилителя звуковой частоты статический индукционный транзистор. Однако,, прежде чем принять такое решение, необходимо учесть, что последний не только имеет меньшее, чем у МДП-транзистора, усиление ([i), но и требует вследствие этого большего напряжения управления по цепи затвора, что может стать причиной, как было показано на рис. 2.18, превращения полевого транзистора этого типа в биполярный, работающий в режиме, который выходит за пределы области безопасной работы. Кроме того, как и все ПТ с управляющим р-п переходом, статический индукционный транзистор для запирания требует подачи на затвор напряжения противоположной полярности по отношению к напряжению стока.

Если необходимо спроектировать усилитель класса D с импульсным источником питания, то требования к мощному полевому транзистору во многом совпадают с теми, которые были выработаны для выбора полевых транзисторов, работающих в режиме переключения.

11.5. Выбор мощных полевых транзисторов, совместимых с логическими схемами

Неудивительно, что для указанного применения приемлемы только МДП-транзисторы с индуцированным каналом. При использовании ТТЛ-схем уровни выходного напряжения составляют примерно 2,4 и 0,8 В. Если мы не найдем мощный МДП-транзистор с индуцированным каналом, у которого пороговое напряжение лишь незначительно больше 0,8 В, то обнаружим, что напряжение, равное 2,4 В, в большинстве случаев не обеспечивает отпирания транзистора в достаточной степени. Проблема до конца не решается, даже если мы найдем такой низкопороговый мощный МДП-транзистор. В предыдущих главах было показано, что-пороговое напряжение сильно зависит от температуры (для кремниевых полевых транзисторов температурный дрейф порогового-напряжения приблизительно равен -5 мВ/°С). Поэтому если выбран МДП-транзистор с пороговым напряжением 1 В, то температура кристалла не должна превышать 65° С. Следовательно, в этом случае необходимо обращать особое внимание на тепловые характеристики транзистора. Наиболее подходящим решением проблемы является применение ТТЛ-схем с открытым коллектором, которые не только делают возможным использование МДП-транзисторов с более высоким пороговым напряжением, но, в дополнение к этому, отпирают их в большей степени.

11.6. Выбор мощных полевых транзисторов для аналоговых переключателей

Вследствие наличия паразитного диода подложка - сток, присущего всем мощным МДП-транзисторам, необходимо в аналоговом переключателе использовать два встречно включенных транзистора (см. гл. 9). Ясно, что это вынуждает выбирать мощные МДП-транзисторы с минимальными сопротивлениями сиотк- Мы, конечно, приняли бы такое же решение для аналогового переключателя в любом случае. Нужно помнить, что последовательное включение двух транзисторов в аналоговом переключателе приводит к некоторой потере сигнала в цепи коммутации.

В гл. 9 указывалось, что основным фактором, ограничивающим диапазоном изменения коммутируемого аналогового напряжения, является напряжение пробоя затвор - исток. Возвращаясь к основной схеме аналогового переключателя, показанной на рис. 9.4, видим, что в замкнутом состоянии аналоговое входное напряжение приложено между истоком и затвором.

Если через переключатель пропускается значительный ток, то необходимо учитывать падение напряжения на открытом полевом транзисторе. Зависимости напряжения Uqh от [/зи , показанные на рис. 11.1, позволяют в этом случае быстро определить, требуется ли обеспечивать отвод тепла от транзистора. Как правило, для аналоговых переключателей в этом нет необходимости, но и тогда графики на рис. 11.1 весьма полезны, так как дают уверенность в этом.

11.7. Выбор высокочастотных мощных полевых транзисторов

Хотя пока имеется всего несколько изготовителей высокочастотных мощных полевых транзисторов, не следует обходить вниманием вопросы выбора транзисторов, тесно связанные с их конкретным применением. В тех случаях, когда усиливается большой сигнал, выбранный МДП-транзистор должен обладать встроенной стабилитронной защитой затвора. Причины этого обсуждались в гл. 4. При работе на высоких частотах или когда необходимо обеспечить максимально широкую полосу пропускания, очень важен тип корпуса полевого транзистора. Тип корпуса играет существенную роль и тогда, когда требуется очень быстро переключить полевой транзистор. При использовании обычных корпусов, например типа ТО-3, их выводы вносят большую последовательную индуктивность, а поскольку сток МДП-транзистора обычно соединен с корпусом, требуется решать еще и проблему отвода тепла, обеспечивая в то же время возможность работы на достаточно высоких частотах. В случае работы МДП-транзистора в сравнительно ограниченном диапазоне частот можно воспользоваться корпусом типа ТО-3, а проблему отвода тепла решить, применив