Полевые транзисторы

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Оформление загородной недвижимости
красногорск-юрист.рф

Теперь поговорим о полевом транзисторе.

В этом полупроводниковом приборе управление рабочим током осуществляется не током во входной (базовой) цепи, как в биполярном транзисторе, а воздействием на носители тока электрического поля. Отсюда и название транзистора «полевой».

Схема устройства и конструкции полевого транзистора с p-n переходом показаны на рис. 96. Основой такого транзистора является пластинка кремния с электропроводностью n-типа, в которой имеется тонкая область с электропроводностью p-типа. Пластинку прибора называют затвором, а область p-типа в ней — каналом. С обеих сторон канал заканчивается истоком и стоком — тоже областями p-типа, но с повышенной концентрацией дырок. Между затвором и каналом создается p-n переход. От затвора, истока и стока сделаны контактные выводы.

Рис. 96. Схематическое устройство, графическое изображение и конструкция долевого транзистора с каналом p-типа.

Если к истоку подключить положительный, а к стоку — отрицательный полюсы батареи (на рис. 96 — батарея Б), то в канале возникнет электрический ток, создающийся движением дырок от истока к стоку. Ток, называемый током стока Iс, зависит не только от напряжения этой батареи, но и от напряжения, действующего между источником и затвором (на рис. 96 — элемент Э). И вот почему. Когда на затворе относительно истока действует положительное закрывающее напряжение, обедненная область р-п перехода расширяется (на рис. 96 показано штриховыми линиями). От этого канал сужается, его сопротивление увеличивается, а ток стока уменьшается. С уменьшением положительного напряжения на затворе обедненная область p-n перехода, наоборот, сужается, канал расширяется, а ток снова увеличивается. Если на затвор вместе с положительным напряжением смещения подавать низкочастотный или высокочастотный сигнал, в цепи стока возникнет пульсирующий ток, а на нагрузке, включенной в эту цепь,— напряжение усиленного сигнала.

Так (изложено в упрощенном виде) устроены и работают полевые транзисторы с каналом p-типа, например транзисторы КП102, КП103 (буквы К и П означают «кремниевый полевой»).

Принципиально так же устроен и работает полевой транзистор с каналом n-типа. Затвор транзистора такой структуры обладает дырочной электропроводностью, поэтому на него относительно истока должно подаваться отрицательное напряжение смещения, а на сток (тоже относительно истока) — положительное напряжение источника питания цепи истока.

На условном графическом изображении полевого транзистора с каналом n-типа стрелка на линии затвора направлена в сторону истока (а не от истока, как в обозначении транзистора с каналом p-типа).

Усилительные свойства полевого транзистора характеризуют крутизной характеристики S — отношением изменения тока стока к изменению напряжения на затворе при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора в схеме с общим истоком. Численное значение параметра S измеряется в миллиамперах на вольт; для различных транзисторов оно может составлять от 0,1 — 0,2 до 10 — 15 и больше. Чем больше значение этого параметра, тем большее усиление сигнала может дать транзистор.

Другой параметр полевого транзистора — напряжение отсечки UЗИотс. Это обратное напряжение на p-n переходе затвор — канал, при котором ток через этот период уменьшается до нуля. Для транзисторов различных типов напряжение отсечки может быть 0,5 — 10 В.

Эти параметры, а также предельно допустимые режимы работы некоторых полевых транзисторов широкого применения сведены в табл. 5 (в конце книги).