传输特性

在晶体管中，传递特性可以理解为输出电流对输入控制幅度的作图，从而在图中所示的曲线中显示出变量从输入到输出的直接“传递”。

我们知道，对于双极连接晶体管（BJT），输出集电极电流IC和控制输入基极电流IB由参数相关β，它在分析时被假设为常数。

参考下面的方程，我们发现IC和IB之间存在线性关系。如果我们使IB级别为2x，那么IC也按比例加倍。

但可悲的是，这种方便的线性关系可能无法在其输入和输出量大中可以在JFET中实现。相反，漏极电流ID和栅极电压VG之间的关系由肖克利的方程：

在这里，平方表达式负责整个ID和VGS的非线性响应，这导致随着VGS的大小减小，曲线呈指数增长。

虽然数学方法更容易实现直流分析，但图形方法可能需要绘制上述方程的图。

这可以展示所讨论的设备和与恒等变量有关的网络方程的绘图。

我们通过观察两条曲线的交点来求得解。

请记住，当您使用图形化方法时，设备的特征不会受到实现设备的网络的影响。

随着两条曲线交点的变化，网络方程也会发生变化，但这对上面Eq, 5.3定义的传递曲线没有影响。

因此，总的来说，我们可以说:

由肖克利方程定义的传输特性不受设备所在网络的影响。

我们可以利用肖克利方程，或从输出特性得到传递曲线如图5.10所示

在下面的图中，我们可以看到两幅图。垂直线测量两幅图的毫安。

一个图绘制漏极电流ID与漏源极电压VDS的关系，第二个图绘制漏极电流与栅源极电压或ID与VGS的关系。

借助“y”轴右侧显示的漏流特性，我们可以绘制一条水平线，从曲线的饱和区域(VGS = 0v)开始，直到(ID)轴。

因此，这两个图目前达到的水平是IDSS。

ID与VGS曲线上的交点如下所示，因为纵轴被定义为VGS = 0v

注意，漏极特性显示了一个漏极输出幅度与另一个漏极输出幅度之间的关系，其中两个轴是由MOSFET特性相同区域的变量解释的。

因此，传送特性可以被定义为MOSFET漏极电流与作用作为输入控制的数量或信号的曲线曲线图。

当使用图5.15左侧的曲线时，这导致了输入/输出变量之间的直接“转移”。如果它是线性关系，那么ID与VGS之间的曲线在IDSS和VP之间就是一条直线。

然而，这导致了抛物线曲线，这是由于VGS跨过漏极特性之间的垂直间距，随着VGS变得越来越负，垂直间距减小到一个明显的程度，如图5.15所示。

如果我们将VGS = 0v和VGS = -1V之间的空间与VS = -3 V和pinch-off之间的空间进行比较，我们会发现两者的差异是相同的，尽管ID值有很大的不同。

我们可以通过从VGS = -1 V曲线到ID轴画一条水平线，然后将其延伸到另一个轴来确定转移曲线上的另一个点。

观察ID = 4.5 mA时，转移曲线下轴处VGS = - 1V。

还需要注意的是，在VGS = 0 V和-1 V的ID定义中，使用ID的饱和水平，而忽略欧姆区域。

再进一步，当VGS = - 2v和- 3V时，我们可以完成转移曲线的绘制。

如何应用肖克利方程

在给出IDSS和Vp值的情况下，应用萧克利方程(Eq.5.3)也可以直接得到图5.15传递曲线。

IDSS和VP水平定义了两个轴的曲线极限，只需要绘制几个中间点。

真诚的的肖克利的方程式5.3作为图5.15传递曲线的来源，可以通过观察某一变量的某一显著水平，然后确定另一变量的相应水平来完美表示，方法如下:

这与图5.15所示的图相吻合。

观察在上述计算中VGS和VP的负号是如何处理的。即使漏掉一个负号，也可能导致完全错误的结果。

从上面的讨论中可以很清楚地看出，如果我们有IDSS和VP的值(可以从数据表中引用)，我们就可以快速确定任何VGS量级的ID值。

另一方面，通过标准代数，我们可以为给定ID级别的VGS级别导出一个方程(通过Eq.5.3)。

这可以很简单地得到:

现在，让我们通过确定产生4.5 mA漏极电流的VGS电平来验证上述方程，具有图5.15所示特性的MOSFET。

结果验证了方程符合图5.15。

使用速记法

由于我们经常需要绘制传递曲线，因此可能会发现有一种简便的方法来绘制曲线是很方便的。一种理想的方法是允许用户快速有效地绘制曲线，而不影响精度。

我们在上面学到的公式5.3是这样设计的，即特定的VGS水平产生的ID水平可以在绘制传递曲线时用作绘图点。如果将VGS设为夹断值VP的1/2，则利用Shockley方程可以确定得到的ID水平，方法如下:

必须注意的是，上面的方程并不是针对特定的VP水平而建立的。只要VGS = VP/2，方程就是所有VP能级的一般形式。公式的结果表明，只要栅极-源极电压小于夹断值的50%，漏极电流将始终是饱和水平IDSS的1/4。

请注意图5.15中VGS的ID级别= VP/2 = -4V/2 = -2V

将ID = IDSS/2代入式5.6，得到如下结果:

尽管可以建立进一步的数字点，但是通过仅使用4个绘图点，可以简单地通过仅使用4个绘图点来简单地实现足够的精度水平，如下面的表5.1所识别的。

在大多数情况下，我们可以使用VGS = VP/2的绘图点，而IDSS和VP的轴交点将为我们提供一条足够可靠的曲线，用于大多数分析。