Комутатори на польових транзисторах

Як відомо, польовий транзистор в області малих напруг сток-витік поводиться як резистор, опір якого може змінюватися у багато разів при зміні напруги керуючого затвор-витік Uзі. На рис. 2а зображена спрощена схема послідовного комутатора на польовому транзисторі з керуючим pn-переходом.

транзисторах

Мал. 2. Послідовний комутатор на польовому транзисторі з керуючим pn-переходом

Якщо в цій схемі керуючу напругу Uупр встановити меншою, ніж мінімально-можлива вхідна напруга, принаймні на величину порогової напруги транзистора, транзистор закриється і вихідна напруга дорівнюватиме нулю. Для того, щоб транзистор був відкритий, напруга затвор-витік Uзі слід підтримувати рівним нулю, що забезпечує мінімальний опір каналу. Якщо ж ця напруга стане більшою за нуль, керуючий pn-перехід відкриється, і вихід комутатора виявиться з'єднаним з ланцюгом управління. Рівність нулю Uзі непросто реалізувати, оскільки потенціал початку змінюється відповідно до зміни вхідного потенціалу. Найбільш простий шлях подолання цієї проблеми показано на рис. 2б.

Якщо напругу Uупр встановити більшим, ніж максимально можлива вхідна напруга комутатора, діод VD закриється і напруга Uзі буде, як це і потрібно, дорівнює нулю. При досить велику негативну керуючу напругу діод буде відкритий, а польовий транзистор закритий. У такому режимі роботи через резистор R1 тече струм від джерела вхідного сигналу ланцюг керуючого сигналу. Це не заважає нормальній роботі схеми, оскільки вихідна напруга комутатора в цьому режимі дорівнює нулю. Порушення нормального режиму роботи такої схеми може статися лише у випадку, якщо ланцюг вхідного сигналу містить роздільнийконденсатор, який при закритому транзисторі комутатора зарядиться до негативного рівня напруги, що управляє.