Дифференциальные параметры. Ток стока зависит от напряжения на затворе uзи и напряжения стока uси, По­этому выражение для полного дифференциала тока стока можно представить в виде

Ток стока зависит от напряжения на затворе u_зи и напряжения стока u_си, По­этому выражение для полного дифференциала тока стока можно представить в виде

(5.24)

В этом выражении частные производные, определяющие приращения тока при изменении соответствующих напряжений, можно рассматривать как дифферен­циальные параметры транзистора.

Крутизна S = дi_с/д u_зи характеризует управляющее действие затвора. Ее измеряют в миллиамперах на вольт [мА/В] и определяют по управляющей характеристике, как это показано на рис. 5.4, б, заменяя бесконечно малые приращения конечны­ми, то есть S = Δi_с/Δu_зи.

Теоретически, крутизну можно определить, дифференцируя уравнение (5.21) и учитывая (5.18). Тогда

(5.25)

Из (5.25) следует, что крутизна обратно пропорциональна сопротивлению кана­ла, которое равно

(5.26)

Следовательно, для получения высокой крутизны необходимо иметь канал с ма­лой длиной L_К и большой шириной Z. Увеличивать толщину капала d_к и умень­шать удельное сопротивление ρ нецелесообразно, так как это ведет к увеличению отрицательного порогового напряжения (см. соотношение (5.3)). Практически, длина канала L_K составляет несколько микрометров, а его ширина — тысячи мик­рометров.

Выходная проводимость G_i = Δi_с/Δu_cи Ди_сн характеризует влияние напряжения сто­ка на ток стока. Ее определяют по выходным характеристикам (см. рис. 5.4, а), заменяя бесконечно малые приращения конечными, то есть G_i = Δi_с/Δu_cи, где Δi_с — изменение тока (вертикальный катет характеристического треугольника), вызванное изменением напряжения Δu_cи (горизонтальный катет характеристи­ческого треугольника). Величина выходной проводимости очень мала и обус­ловлена изменением длины канала при изменении напряжения стока. Чем коро­че канал, тем больше относительное изменение его длины при одном и том же приращении Δu_cи, следовательно, тем больше проводимость G_i. Часто вместо па­раметра G_i применяют обратную величину R_i = 1 / G_i. Этот параметр называется внутренним сопротивлением транзистора.

Помимо рассмотренных параметров используют параметр, характеризующий сравнительное воздействие напряжений стока и затвора на ток стока. Этот пара­метр называется коэффициентом усиления μ. Он равен отношению приращений напряжений стока и затвора, вызывающих одинаковые по величине и противо­положные по знаку приращения тока стока:

(5.27)

Знак «минус» в этой формуле учитывает, что положительному приращению du_cи увеличивающему ток на величину di_c, соответствует отрицательное приращение du_зи, уменьшающее ток на ту же самую величину di_c, благодаря чему обеспечива­ется постоянство тока i_c.

Параметр μ связан с параметрами S и R_i. Полный дифференциал тока стока, вы­раженный через дифференциальные параметры, равен

(5.28)

Если di_c = 0, то

(5.29)

Откуда получим

(5.30)

С учетом (5.27) получаем

(5.31)

Полученное соотношение связывает между собой дифференциальные параметры полевого транзистора.