트랜지스터에서 전송 특성은 입력 제어 크기에 대한 출력 전류의 플로팅으로 이해 될 수 있으며, 결과적으로 그래프에 표시된 곡선에서 입력에서 출력으로 변수의 직접적인 '전송'을 나타냅니다.

바이폴라 접합 트랜지스터 (BJT)의 경우 출력 콜렉터 전류 IC 및 제어 입력베이스 전류 IB가 매개 변수에 의해 관련된다는 것을 알고 있습니다. 베타 , 분석을 위해 상수로 간주됩니다.

아래 방정식을 참조하면 IC와 IB 사이에 존재하는 선형 관계를 찾을 수 있습니다. IB 레벨을 2x로 만들면 IC도 비례 적으로 두 배가됩니다.

그러나 안타깝게도이 편리한 선형 관계는 입력 및 출력 크기 전반에 걸쳐 JFET에서 달성 할 수 없습니다. 오히려 드레인 전류 ID와 게이트 전압 VGS 간의 관계는 다음과 같이 정의됩니다. Shockley의 방정식 :

여기에서 제곱 된 표현은 ID와 VGS에 걸쳐 비선형 응답을 담당하게되며, VGS의 크기가 감소함에 따라 지수 적으로 증가하는 곡선을 생성합니다.

DC 분석을 위해 수학적 접근 방식을 구현하는 것이 더 쉬울 수 있지만 그래픽 방식을 사용하려면 위 방정식의 플로팅이 필요할 수 있습니다.

이것은 문제의 장치와 동일한 변수와 관련된 네트워크 방정식의 플로팅을 나타낼 수 있습니다.

두 곡선의 교차점을보고 솔루션을 찾습니다.

“가변 전원 공급 장치를 구축하는 방법 ”

그래픽 방법을 사용할 때 장치의 특성은 장치가 구현 된 네트워크의 영향을받지 않습니다.

두 곡선 사이의 교차점이 변경됨에 따라 네트워크 방정식도 변경되지만 위의 Eq, 5.3에 의해 정의 된 전달 곡선에는 영향을 미치지 않습니다.

따라서 일반적으로 다음과 같이 말할 수 있습니다.

Shockley의 방정식에 의해 정의 된 전송 특성은 장치가 구현 된 네트워크의 영향을받지 않습니다.

Shockley의 방정식을 사용하거나 출력 특성에서 전달 곡선을 얻을 수 있습니다. 그림 5.10에 묘사 된대로

아래 그림에서 두 개의 그래프를 볼 수 있습니다. 수직선은 두 그래프의 밀리 암페어를 측정합니다.

한 그래프는 드레인 전류 ID 대 드레인-소스 전압 VDS를 나타내고, 두 번째 그래프는 드레인 전류 대 게이트-소스 전압 또는 ID 대 VGS를 나타냅니다.

'y'축의 오른쪽에 표시된 드레인 특성을 사용하여 VGS = 0V로 표시된 곡선의 포화 영역에서 시작하여 ID로 표시된 축까지 수평선을 그릴 수 있습니다.

“홀 효과 수류 센서 ”

따라서 두 그래프에 대해 달성 된 현재 수준은 IDSS입니다.

수직축이 VGS = 0V로 정의되기 때문에 ID와 VGS 곡선의 교차점은 아래와 같습니다.

드레인 특성은 하나의 드레인 출력 크기와 다른 드레인 출력 크기 사이의 관계를 보여줍니다. 여기서 두 축은 MOSFET 특성의 동일한 영역에있는 변수로 해석됩니다.

따라서 전송 특성은 MOSFET 드레인 전류 대 수량 또는 입력 제어 역할을하는 신호의 플롯으로 정의 할 수 있습니다.

결과적으로 그림 5.15의 왼쪽에서 곡선을 사용할 때 입력 / 출력 변수간에 직접 '전송'이 발생합니다. 선형 관계 였다면 ID 대 VGS 플롯은 IDSS와 VP를 가로 지르는 직선이되었을 것입니다.

그러나 이것은 VGS가 드레인 특성을 넘어서는 수직 간격으로 인해 포물선 형 곡선을 생성하며, 이는 그림 5.15에서 VGS가 점점 음수가됨에 따라 상당한 정도로 감소합니다.

VGS = 0V와 VGS = -1V 사이의 공간을 VS = -3V와 핀치 오프 사이의 공간과 비교하면 ID 값이 많이 다르지만 차이가 동일하다는 것을 알 수 있습니다.

VGS = -1 V 곡선에서 ID 축까지 수평선을 그린 다음 다른 축으로 확장하여 전송 곡선의 다른 지점을 식별 할 수 있습니다.

ID = 4.5mA 일 때 전송 곡선의 하단 축에서 VGS =-1V를 관찰하십시오.

또한 VGS = 0V 및 -1V의 ID 정의에서 ID의 포화 레벨이 사용되는 반면 옴 영역은 무시됩니다.

더 나아가 VGS = -2V 및 -3V를 사용하여 전송 곡선 플롯을 완료 할 수 있습니다.

Shockley의 방정식을 적용하는 방법

또한 IDSS 및 Vp의 값이 제공되는 경우 Shockley의 방정식 (Eq.5.3)을 적용하여 Fig 5.15 전송 곡선을 직접 얻을 수 있습니다.

IDSS 및 VP 수준은 두 축에 대한 곡선의 한계를 정의하고 몇 개의 중간 점만 플로팅하면됩니다.

진정성 Shockley의 방정식 그림 5.15의 전달 곡선의 소스 인 Eq.5.3은 특정 변수의 특정 수준을 검사 한 다음 다른 변수의 해당 수준을 다음과 같이 식별함으로써 완벽하게 표현할 수 있습니다.

이것은 그림 5.15에 표시된 플롯과 일치합니다.

위의 계산에서 VGS 및 VP의 음수 부호가 얼마나 신중하게 관리되는지 관찰하십시오. 하나의 음수 부호조차 누락되면 완전히 잘못된 결과를 초래할 수 있습니다.

위의 논의에서 IDSS 및 VP 값 (데이터 시트에서 참조 할 수 있음)이있는 경우 VGS의 모든 크기에 대한 ID 값을 신속하게 결정할 수 있다는 것이 분명합니다.

반면에 표준 대수를 통해 주어진 수준의 ID에 대한 결과 VGS 수준에 대한 방정식 (Eq.5.3을 통해)을 도출 할 수 있습니다.

이것은 아주 간단하게 파생 될 수 있습니다.

이제 그림 5.15와 일치하는 특성을 가진 MOSFET에 대해 4.5mA의 드레인 전류를 생성하는 VGS 레벨을 결정하여 위의 방정식을 확인하겠습니다.

“pnp와 npn의 차이점 ”

결과는 그림 5.15와 일치하는 방정식을 확인합니다.

속기 방법 사용

전달 곡선을 매우 자주 플로팅해야하므로 곡선 플로팅을위한 속기 기술을 얻는 것이 편리 할 수 있습니다. 바람직한 방법은 사용자가 정확도를 떨어 뜨리지 않고 신속하고 효율적으로 곡선을 그릴 수 있도록하는 것입니다.

위에서 배운 방정식 5.3은 특정 VGS 레벨이 전송 곡선을 그리는 동안 플롯 포인트로 활용하기 위해 기억할 수있는 ID 레벨을 생성하도록 설계되었습니다. VGS를 핀치 오프 값 VP의 1/2로 지정하면 결과 ID 레벨은 Shockley의 방정식을 사용하여 다음과 같은 방식으로 결정될 수 있습니다.

위의 방정식은 특정 수준의 VP에 대해 생성되지 않았습니다. 방정식은 VGS = VP / 2 인 한 모든 VP 레벨에 대한 일반적인 형식입니다. 방정식의 결과는 게이트-소스 전압이 핀치 오프 값보다 50 % 작은 값을 갖는 한 드레인 전류가 항상 포화 레벨 IDSS의 1/4이 될 것임을 시사합니다.

VGS의 ID 레벨 = VP / 2 = -4V / 2 = -2V (그림 5.15 참조)

Opting ID = IDSS / 2 및 Eq.5.6으로 대체하면 다음과 같은 결과가 나타납니다.