Полевые транзисторы с управляющим р- n-переходом

ТЕМА 5. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

 

Полевой транзистор – это электропреобразовательный прибор, в котором ток, протекающий через канал, управляется электрическим полем, возникающим при приложении напряжения между затвором и истоком, и который предназначен для усиления мощности электромагнитных колебаний.

К классу полевых относят транзисторы, принцип действия которых основан на использовании носителей заряда только одного знака (электронов или дырок). Управление током в полевых транзисторах осуществляется изменением проводимости канала, через который протекает ток транзистора под воздействием электрического поля. Вследствие этого транзисторы называют полевыми.

По способу создания канала различают полевые транзисторы с затвором в виде управляющего р-n-перехода и с изолированным затвором (МДП- или МОП - транзисторы): встроенным каналом и индуцированным каналом.

В зависимости от проводимости канала полевые транзисторы делятся на: полевые транзисторы с каналом р- типа и n- типа. Канал р- типа обладает дырочнойпроводимостью, а n- типа – электронной.

 

Полевые транзисторы с управляющим р- n-переходом

Статические характеристики полевого транзистора с управляющим р- n-переходом

Рассмотрим вольт - амперные характеристики полевых транзисторов с р-n-переходом. Для этих транзисторов представляют интерес два вида вольт - амперных характеристик: стоковые и стоко - затворные.

Стоковые (выходные) характеристики полевого транзистора с р-n- переходом и каналом n- типа показаны на рис. 5.3, а.Они отражают зависимость тока стока от напряжения Uси при фиксированном напряжении Uзи: Ic=f(Uси) при Uзи=const.

 

                                 а)                                                          б)

Рисунок 5.3 – Вольт-амперные характеристики полевого транзистора с р-п-переходом и каналом п-типа: а – стоковые (выходные); б – стоко-затворная

 

Особенностью полевого транзистора является то, что на проводимость канала оказывает влияние как управляющее напряжение Uзи, так и напряжение Uси. При Uси=0 выходной ток Iс=0. При Uси>0(Uзи=0) через канал протекает ток Ic, в результате чего создается падение напряжения, возрастающее в направлении стока. Суммарное падение напряжения участка исток-сток равно Uси. Повышение напряжения Uси вызывает увеличение падения напряжения в канале и уменьшение его сечения, а следовательно, уменьшение проводимости канала. При некотором напряжении Uсипроисходит сужение канала, при котором границы обоих р-n- переходов смыкаются и сопротивление канала становится высоким. Такое напряжение Uси называют напряжением перекрытия или напряжением насыщения Uсинас. При подаче на затвор обратного напряжения Uзи происходит дополнительное сужение канала, и его перекрытие наступает при меньшем значении напряжения Uсинас.В рабочем режиме используются пологие (линейные) участки выходных характеристик.

Стоко - затворная характеристика полевого транзистора показывает зависимость тока Iс от напряжения Uзипри фиксированном напряжении Uси:Ic=f(Uси) при Uси=const (рис.5.3, б).

 

Основные параметры

· максимальный ток стока Iсmax (при Uзи=0);

· максимальное напряжение сток-исток Uсиmax;

· напряжение отсечки Uзиотс;

· внутреннее (выходное) сопротивление ri − представляет собой сопротивление транзистора между стоком и истоком (сопротивление канала) для переменного тока:

 при Uзи=const;

· крутизна стоко-затворной характеристики:

 при Uси=const,

отображает влияние напряжение затвора на выходной ток транзистора;

· входное сопротивление  при Uси=const транзистора определяется сопротивлением р-n-переходов, смещенных в обратном направлении. Входное сопротивление полевых транзисторов с р-n-переходом довольно велико (достигает единиц и десятков мегаом), что выгодно отличает их от биполярных транзисторов.

Область применения

Полевые транзисторы применяются в усилительных каскадах с большим входным сопротивлением, ключевых и логических устройствах, при изготовлении интегральных схем и др.

 

ТЕМА 5. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

 

Полевой транзистор – это электропреобразовательный прибор, в котором ток, протекающий через канал, управляется электрическим полем, возникающим при приложении напряжения между затвором и истоком, и который предназначен для усиления мощности электромагнитных колебаний.

К классу полевых относят транзисторы, принцип действия которых основан на использовании носителей заряда только одного знака (электронов или дырок). Управление током в полевых транзисторах осуществляется изменением проводимости канала, через который протекает ток транзистора под воздействием электрического поля. Вследствие этого транзисторы называют полевыми.

По способу создания канала различают полевые транзисторы с затвором в виде управляющего р-n-перехода и с изолированным затвором (МДП- или МОП - транзисторы): встроенным каналом и индуцированным каналом.

В зависимости от проводимости канала полевые транзисторы делятся на: полевые транзисторы с каналом р- типа и n- типа. Канал р- типа обладает дырочнойпроводимостью, а n- типа – электронной.

 

Полевые транзисторы с управляющим р- n-переходом