Главная  Носители тока 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [ 32 ] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Причину малости \с легко понять из рис. 5.6. Если точка Хо находится вблизи истока, то заряд AQg в затворе имеет обратный знак по сравнению со случаем, когда точка хо расположена около стока.

Таким образом, различные сечения канала дают вклады в igi*a, которые частично гасят друг друга, тогда как их

вклады в и всегда имеют один и тот же знак.

Поэтому с| относительно мал.

Поскольку и ggs, и i в широком диапазоне частот

изменяются пропорционально со, представляется удобным ввести эквивалентную шумовую температуру T g входной проводимости ggs, полагая

{fUc-=4kT gggAf. . (5.49)

Расчет показывает, что для полевого транзистора с р-п переходом и каналом п-типа при температуре Т

1 + 8z/ -f 10 Z -f 4- zl

где 2= (-Vg-b l/диф)/Voo. При 2=0 (канал полностью открыт у истока) Tng=T, а при z=\ (канал перекрыт у истока) Tng={4/3)T (рис. 5.7).

Для МОП-транзистора с высокоомной подложкой всегда Г„/Г=4/3. Для МОП-транзистора с подложкой, обладающей более высокой проводимостью, Tng/T имеет приблизительно то же самое значение.

Если переписать (5.49) в виде

{Bac = g-ikTggsAf или ag==:TnglT, (5.50)

получаем параметр, который полезен при вычислении коэффициента шума.

) (5.49 а) следует из статьи Ван дер Зила и Эро [43]. Следует лишь учитывать, что в (37 а) этой статьи выражение -z/ -

--g-z -f lo должно иметь знак минус.



0 0,1 0,2 0,3 0, 0,5 0,6 07 0.8 0.9 Z Рис. 5.7. Зависимость TngIT от г= (-Vg+VflH )/Voo.

Эквивалентные схемы полевого транзистора приведены на рис. 5.8. На рис. 5.8,а принято, что ток ig втекает в затвор, а id вытекает из стока. На рис. 5.8,6 ток id замещен э. д. с. e=-id/Ym, включенной последовательно с затвором. Эквивалентные схемы получены в предположении, что емкость Cdg обратной связи нейтрализована. В этом случае оба варианта эквивалентной схемы аналогичны тем, которые получаются для вакуумного триода при нейтрализации емкости Cag (рис. 6.7,е и г).


Рис. 5.8. Эквивалентные схемы полевого траннистора: а) с генератором тока стока; б) с генератором э. д. с. затвора.



S.3. ШУМ ГЕНЕРАЦИИ - РЕКОМБИНАЦИИ В ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Л. Шум генерации - рекомбинации в канале полевых транзисторов с р-п переходом [46]

Согласно (5.25) ток 1а в полевом транзисторе с каналом п-типа равен

Ia=g(Wo)dWddx, (5.51)

где'Wo(х)-смещение между каналом и затвором на расстоянии X от истока, а -удельная проводи-

мость канала в этой точке. В силу (5.46а) шумовой ток A/d, обусловленный э. д. с. .Alco, действующей между сечениями х и х-ЬЛх составляет

bh=[g{Wo)imWxo, (5.52)

где L - длина канала. Сопротивление hR слоя Nx равно

m=Nx/g(Wo), где (Wo) = qixAN/Ax. (5.53)

Здесь АЛ - число носителей в слое Ах.

Шум генерации - рекомбинации Л'Л^ происходит за счет малых случайных изменений 6АЛ. Это служит причиной флуктуации 6Ai? сопротивления &R:

bAR=-=-. Ц^, (5.54)

g g g Ш

так как dg=qn8AN/Ax. Флуктуация bAR, в свою очередь, увеличивает шумовую э. д. с.

AWx, = IMR=-~, (5.55)

что в конечном итоге приводит к шумовому току стока [ср. с (5.52)]

Ma{t) = {IaAxlLAN)8AN{t). (5.56)

Когда 6AN{t) затухает по чисто экспоненциальному закону с постоянной времени т, функция автокорреляции процесса равна

bAN (t) BAN {t + s) = bAN ехр (-s/г) =

=;:аДЛ^ехр(-5/х), (5.57)




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [ 32 ] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74