Устройство и работа униполярных

(ПОЛЕВЫХ) ТРАНЗИСТОРОВ

 

Общие сведения

 

Работа униполярных (полевых) транзисторов основана на движении основных носителей заряда (электронов или "дырок") в полупроводниках. Управление током выходной цепи осуществляется электрическим полем, которое создается при подаче управляющего напряжения на вход транзистора.

Основными преимуществами полевых транзисторов по сравнению с биполярными являются:

– высокое входное сопротивление (до 10 МГом);

– низкий уровень шумов;

– малые нелинейные искажения;

– высокая стабильность параметров;

– малая чувствительность к радиационному излучению.

Существуют две разновидности полевых транзисторов:

– полевые транзисторы с "р-n"- переходом;

– полевые транзисторы с изолированным затвором (МОП-транзисторы).

Графические обозначения различных типов полевых транзисторов в принципиальных электрических схемах приведены на рис. 5.4.22.

с с с с с с

 

з и з и з и з и з и з и

a) b) c) d) e) f)

 

Рис. 5.4.22. Условные графические обозначения

полевых транзисторов

 

a) c "p-n" переходом и "p"-каналом;

b) c "p-n переходом и "n"- каналом;

c) МОП с встроенным "p"-каналом обедненного типа;

d) МОП с встроенным "n"-каналом обедненного типа;

e) МОП с индуцированным "p"-каналом обогащенного типа;

f) МОП с индуцированным "n"-каналом обогащенного типа.

По аналогии с биполярными транзисторами, полевые транзисторы могут также использоваться в различных схемах включения:

a) с общим истоком и входом на затвор;

b) с общим стоком и входом на затвор;

c) с общим затвором и входом на исток.

Особенности работы полевых транзисторов в различных схемах включения те же, что и у биполярных транзисторов.

 

 

4.6.2. Полевые транзисторы с "p-n"-переходом

 

Основу полевого транзистора с "p-n"-переходом представляет собой полупроводниковый стержень "n"-типа или "p"-типа, который имеет выводы с обоих концов. Этот стержень называется каналом. К выводам канала через сопротивление нагрузки подводится питающее напряжение. На боковой поверхности канала с противоположных сторон сформирован "p-n"-переход таким образом, чтобы он был параллелен направлению тока.

Вывод канала, от которого носители заряда начинают свой путь, называется истоком, а противоположный вывод, к которому приходят носители, называется стоком. Вывод от "p-n"-перехода называется затвором.

Устройство и схема включения полевого транзистора с "p-n"-переходом показаны на рис. 5.4.23.

 

"n"-канал "p-n"-переход

Исток Сток

 

Затвор

~ R _н

 

– +

+ –

 

Рис. 5.4.23. Устройство и схема включения

полевого транзистора с "р-n"-переходом

Электрическое поле, создаваемое затвором, изменяет плотность носителей заряда в канале, что приводит к соответствующему изменению величины протекающего тока. Поскольку "р-n"-переход, с помощью которого происходит управление протекающим током, включен в обратном (непроводящем) направлении, то ток затвора незначителен.