Резисторы в истоках вертикальных ПТ.

[SAPR]

Общеизвестный факт - достаточно условная комплиментарность N и P вертикальных МОСФЕТов.
Кроме того, для лучшей термокомпенсации (и для выравнивания токов, при включении нескольких транзисторов в параллель) в истоки желательно ставить резисторы.
Их и ставят - одинаковые для верхнего и нижнего плеча.
НО:
Первый рисунок: Статическая передаточная х-ка тока стока от напряжения затвор - нижний вывод истокового резистора для 540 (синий) и 9540 (красный). В цепь затвора 540 добавлено смещение (0.46 В), чтобы уравнять пороговое напряжение. Резисторы в истоках одинаковые, по 0.35 Ом. Различие между 540 и 9540 - налицо.
Второй рисунок - все тоже, но в истоке 540 сопротивление 0.5 Ом, 9540 - 0.2 Ом.
в диапазоне токов стока до нескольких ампер - намного более лучшее совпадение.

А теперь - спектр искажений для напряжения 1, 3, 4 и 20 В для выходного каскада с одинаковыми (0.35 Ом) резисторами (красный) и разными (в верхнем плече 0.5 Ом, в нижнем 0.2 Ом) резисторами (синий). В обеих случаях ток покоя ВК одинаков - 160 мА.

[sia_2]

sia_2, вот меня как раз и интересует именно физическое объяснение, тому что, как Вы утверждаете, начальный участок для любых электронных приборов экспоненциальный и простирается до достаточно больших токов (не знаю причём здесь абсолютное исчисление, тогда уж надо говорить о плотности тока).

Физический эффект очень простой - подпороговый ток экспоненциально зависит от напряжения на управляющем электроде. И только дальше, по мере роста управляющего напряжения (и плотности тока стока) вступают в дело другие факторы - сначала примерная квадратичность, а потом, если плотность тока достаточно велика (порядка единиц ампер на миллиметр ширины канала) - насыщение дрейфовой скорости с последующим падением крутизны. Для "старых" ключевых MOSFET (напр. IRF540) экспоненциальность характерна в области токов до примерно 0,3...0,5 А, для более современных (с меньшим R канала) - до 1...2А. Именно этот участок (sub-treshold currents) в стандартную SPICE-модель и не включен, т.к. интегральные MOSFET в режимах с низкой плотностью тока (weak-inversion condition) до последнего времени использовались очень редко. Поэтому гораздо важнее было моделирование "короткоканальных" эффектов и эффектов, связанных с большой плотностью тока.
Теперь по графикам. Вы смотрите область бОльших токов, естественно, вид зависимости там уже другой, ближе к квадратичному. Но ток покоя, скажем, в 1...2 А на один IRF640 при разумном напряжении питания задать проблематично, а при типовых 50-100 мА на IRF540 (и 30...70 мА для IRF640) мы имеем практически экспоненту.

Offтопик:
Кстати, диапазон токов подпороговой экспоненциальности - хороший критерий равномерности порогового напряжения по площади структуры, этим даже иногда пользуются при контроле кристаллов в производстве.

[fakel]

Offтопик:

х...ми померится

Ты хотел сказать "характеристиками"?

[MAXIM_A]

Для "старых" ключевых MOSFET (напр. IRF540) экспоненциальность характерна в области токов до примерно 0,3...0,5 А, для более современных (с меньшим R канала) - до 1...2А.

А как дела обстоят для звуковых мощных MOSFET 2SK1530/2SJ201, И ИМ ПОДОБНЫМ?
Наверно получше...

[ИГВИН]

Offтопик:

Ты хотел сказать "характеристиками"?

Offтопик:
fakel,
Отлично разрядил обстановку!

А как дела обстоят для звуковых мощных MOSFET 2SK1530/2SJ201, И ИМ ПОДОБНЫМ?
Наверно получше...

Судя по даташитам, получше. Но надо мерить...

[SAPR]

Offтопик:

Ты хотел сказать "характеристиками"?

Ну да

[SashaNetrusov]

А всё же , если в истоки ставить управляемые нелинейности, например, в виде известных всем " транзисторных стабилитронов" , наверняка можно с помощью подстроечного резистора значительно улучшить суммарную передаточную характеристику?
И термостабильность повысить даже без добавочных последовательных резисторов...

[Elms]

Извините, наверно не в тему, но... а ни кто не пробовал выравнивать ещё и входную Ёмкость "комплиментарных" полевиков? Ведь она у -n и -p тоже весьма разная... Просто пикушный конденсатор в затвор - исток...

[UFHBY]

Извините, наверно не в тему, но... а ни кто не пробовал выравнивать ещё и входную Ёмкость "комплиментарных" полевиков? Ведь она у -n и -p тоже весьма разная... Просто пикушный конденсатор в затвор - исток...

Не знаю, как конденсатор, а вот разные резисторы в затворе видимо выравнивают. Я симулировал усь с двумя парами 1058/162 на выходе - у верхней пары по 120 Ом, у нижней по 100 - искажения заметно снижаются в отличии от варианта с одинаковыми резисторами. В истоках ничего нет, для 1058/162 резисторы там не нужны по сути. Как в железе будет не знаю.

[fakel]

а ни кто не пробовал выравнивать ещё и входную Ёмкость "комплиментарных" полевиков?

Элементарно, даже в промышленных усях делается - допаивается недостающий кондер

[теоретизирующий практик]

Элементарно, даже в промышленных усях делается - допаивается недостающий кондер

Жалко, что у дополнительного кондёра независимая от режима емкость.

[viktor8m]

Жалко, что у дополнительного кондёра независимая от режима емкость.

Напрашивается подключать переход затвор-сток однотипного мосфета (переход затвор-исток влияет меньше в схеме с общим стоком). У n-типа обычно ёмкости примерно в полтора раза меньше, чем у "комплементарного" ему p-типа, значит при двух параллельных мосфетах в плечах в положительное плечо надо добавить ещё один мосфет (n-типа), но с неподключенным истоком.

[теоретизирующий практик]

Напрашивается подключать переход затвор-сток однотипного мосфета (переход затвор-исток влияет меньше в схеме с общим стоком). У n-типа обычно ёмкости примерно в полтора раза меньше, чем у "комплементарного" ему p-типа, значит при двух параллельных мосфетах в плечах в положительное плечо надо добавить ещё один мосфет (n-типа), но с неподключенным истоком.

(Не в тему, извините) Так можно додуматься до нейтрализации проходной ёмкости, это было бы эффективнее чем выранивание емкостей в смежных плечах.

[SashaNetrusov]

А всё же , если в истоки ставить управляемые нелинейности, например, в виде известных всем " транзисторных стабилитронов" , ...

Поиграться в симуляторе с "транзисторными стабилитронами" в истоках ещё никто не пробовал?

[viktor8m]

Так можно додуматься до нейтрализации проходной ёмкости, это было бы эффективнее чем выранивание емкостей в смежных плечах.

Не знаю, что такое "проходная ёмкость" в ВК, но основное влияние в ВК на повторителях (ОК у биполяров и ОС у мосфетов) имеет ёмкость база-коллектор у биполяров и затвор-сток у мосфетов, и методов нейтрализовать её я пока не встречал (и не думаю, что возможно, из-за большого изменения токов и напряжений в ВК).

[fakel]

Не знаю, что такое "проходная ёмкость" в ВК, но основное влияние в ВК на повторителях (ОК у биполяров и ОС у мосфетов) имеет ёмкость база-коллектор у биполяров и затвор-сток у мосфетов, и методов нейтрализовать её я пока не встречал (и не думаю, что возможно, из-за большого изменения токов и напряжений в ВК).

Плавающее питание стока - ставится каскод
или буфер ОК перед затвором, коллектор которого заведен на исток

[viktor8m]

Плавающее питание стока - ставится каскод
или буфер ОК перед затвором, коллектор которого заведен на исток

И где же здесь компенсация (как я понимаю это слово, это означает получение нулевой величины), о которой говорилось в посте 72, у Вас получается лишь стабилизация ёмкости (т.е. независимость от выходного напряжения) и при этом всё равно ёмкости разных плеч будут разными.

[теоретизирующий практик]

ВК на повторителях

Не факт, что ВК обязан быть на повторителях, например

ставится каскод

Учитывая, что в схеме ОИ мощность буферного каскада меньше, чем в повторителе (перезарядные токи те же, а напряжение поменьше), схема ВК с ОИ наверное имеет право на существование. Если "раскатать губу," то в трасформаторном каскаде готовая предпосылка для нейтрализации. Ну а если еще использовать принцип выбора нейтрализующей емкости по сообщению #71 то уже виден и свет в окошке.

Анатолий

[Mepavel]

Offтопик:

Напрашивается подключать переход затвор-сток

viktor8m, в MOS транзисторах нет такого перехода (общепринято по умолчанию "переходом" называть p-n-переход (junction))

Не знаю, что такое "проходная ёмкость"

Для полевых транзисторов - ёмкость затвор-сток (обозначается C_12И или С_RSS).

И где же здесь компенсация (как я понимаю это слово, это означает получение нулевой величины), о которой говорилось в посте 72, у Вас получается лишь стабилизация ёмкости (т.е. независимость от выходного напряжения) и при этом всё равно ёмкости разных плеч будут разными.

Если напряжение сток-затвор постоянно, то проходная ёмкость вообще никак не будет себя проявлять. Поэтому и компенсация.

[fakel]

И где же здесь компенсация (как я понимаю это слово, это означает получение нулевой величины), о которой говорилось в посте 72, у Вас получается лишь стабилизация ёмкости (т.е. независимость от выходного напряжения) и при этом всё равно ёмкости разных плеч будут разными.

Емкости делаются настолько малыми (в 10-50 раз меньше исходной), что их различием уже можно пренебречь

[viktor8m]

в MOS транзисторах нет такого перехода (общепринято по умолчанию "переходом" называть p-n-переход (junction))

Согласен, правильнее говорить о ёмкостях между электродами.

Для полевых транзисторов - ёмкость затвор-сток (обозначается C_12И или С_RSS).

Привык к английскому названию.

Если напряжение сток-затвор постоянно, то проходная ёмкость вообще никак не будет себя проявлять.

Почему, она просто будет постоянной, но всё равно она будет нагрузкой УН в случае прямого (без буфера) подключения, и соответственно ограничивать быстродействие. Что касается каскода, то чтобы уменьшить ёмкости одного транзистора, у второго транзистора ёмкости должны быть значительно меньше, а где такие взять сильноточные (особенно р-типа).