Полевые транзисторы с p-n переходом

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Биполярные транзисторы нашли чрезвычайно широкое применение в различных областях электронной техники.

Но т.к. биполярные транзисторы управляются током, т.е. потребляют заметную мощность от входной цепи, их использование при подключении к маломощным источникам входных сигналов затруднительно.

Указанного недостатка лишены полевые (униполярные) транзисторы, управляемые электрическим полем, которые практически не потребляют тока из входной цепи.

Полевые транзисторы подразделяются на два типа, отличающиеся принципом действия:

1. с p-n переходом

2. МДП (МОП) – типа

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С p-n переходом

структура транзистора имеет вид:

Слой с проводимостью p-типа называется каналом. Он имеет два вывода во внешнюю цепь: С – сток, И – исток. Слои с проводимостью n, окружающие канал, соединены между собой и имеют вывод во внешнюю цепь, называемый затвором З.

Существуют также полевые транзисторы с каналом n-типа, направления токов и полярность приложенных напряжений противоположны.

Схемные обозначения ПТ с p-n переходом

Принцип действия полевого транзистора с каналом p-типа

А. При управляющем напряжении U_зи=0

Выходной ток полевого транзистора(ток стока I_c) зависит от напряжения U_си , приложенного между стоком и истоком. При U_си=const и R_c = const ток I_c зависит от эффективной площади поперечного сечения канала.

При увеличении U_си ток I_c возрастает (участок 1). Напряжение U_си вызывает обратное смещение p-n перехода между каналом и n-слоем, причем наибольшее смещение (напряжения) будет в области, прилегающей к стоку.

Далее с увеличением U_си область p-n перехода увеличивается и уменьшается токопроводящее сечение канала, что приводит к уменьшению тока I_c. При U_си= U_{си нас} области p-n переходов смыкаются и ток перестает возрастать. U_{си нас} – напряжение насыщения.

Наступает насыщение и сопротивление канала возрастает до нескольких МОм.

Б. При приложении U_зи > 0.

p-n переход еще больше смещается в область обратного напряжения. В результате канал, проводящий ток сужается и ток I_c уменьшается.

Увеличивая U_зи можно уменьшить I_c. Подключив последовательно с E_зи источник усиливаемого переменного напряжения U_вх можно изменять ток в канале I_c по закону изменения входного напряжения.

При определенном значении U_зи.отс называемым напряжением отсечки, ток стока I_c = 0

Семейство выходных характеристик транзистора I_c=f(U_cu) _Uзи=CONST

Передаточная характеристика I_c=f(U_зи) _Uси=CONST

Ток затвора очень мал (10^-10 – 10^-7), так как он является обратным током p-n перехода.

Дата добавления: 2015-07-08