Статическая характеристика передачи (или сток – затвор)

Статическая характеристика передачи отражает зависимость:

.

Эта характеристика обычно приводится для режима насыщения. Характер статической характеристики передачи ясен из принципа действия транзистора с индуцированным каналом (рис. 4.26).

МДП-транзисторы со встроенным каналом

В МДП-транзисторах со встроенным каналом на стадии их изготовления технологическим путем между областями стока и истока создается тонкий приповерхностный слой (канал) с таким же типом электропроводности, что и электропроводность областей стока и истока. Поэтому в таких транзисторах при нулевом напряжении на затворе включение источника постоянного напряжения между стоком и истоком сопровождается прохождением через канал некоторого тока, называемого начальным током стока. При положительном напряжении на затворе канал будет обогащаться основными носителями заряда (электронами), и его проводимость будет увеличиваться, ток стока также.

При подаче на затвор отрицательного напряжения происходит приток дырок из глубины полупроводника к каналу, и выталкивание из него электронов. Сопротивление канала увеличивается, а ток стока уменьшается. При некотором положительном напряжении на затворе, называемом напряжением отсечки (U_зи.отс), происходит инверсия типа электропроводности канала, иn-области стока и истока окажутся разделенными областью полупроводникаp-типа. Ток стока уменьшится до значения, равного значению обратного токаp-n-перехода.

Следовательно, МДП-транзисторы со встроенным каналом могут работать как в режиме обогащения, так и в режиме обеднения.

Статические характеристики мдп-транзистора со встроенным каналом

Выходные (стоковые) характеристики и характеристики передачи МДП-транзистора со встроенным каналом отличаются от аналогичных характеристик МДП-транзистора с индуцированным каналом тем, что содержат характеристики, снятые как при отрицательных, так и при положительных напряжениях на затворе (рис. 4.27).

Статические дифференциальные параметрыS, R_iопределяются с помощью построений на статических характеристиках, а коэффициент µ находят по внутреннему уравнению:

.

Как и в транзисторах с управляющим p-n-переходом параметры имеют тот же физический смысл и примерно те же значения, но входное сопротивление (R_зи) на несколько порядков больше входного сопротивления транзисторов с управляющим переходом и может составлять 10¹² ...10¹⁴Ом.

Максимально допустимые параметры полевых транзисторов

Максимально допустимые параметры определяют значения конкретных режимов полевых транзисторов, которые не должны превышаться при любых условиях эксплуатации и при которых обеспечивается заданная надежность. К максимально допустимым параметрам относятся:

• максимально допустимые напряжения:

затвор – исток (U_{зи max});

затвор – сток (U_{зс max});

сток – исток (U_{си max});

сток – подложка (U_{сп max});

исток – подложка (U_{ип max});

затвор – подложка (U_{зп max});

• максимально допустимый постоянный ток стока (I_{с max});

• максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность (Р_max).

5. Тиристоры

5.1. Классификация тиристоров

Тиристор– это полупроводниковый прибор с тремя и болееp-n-переходами, предназначенный для преобразования электрического тока, в вольт-амперной характеристике которого имеется участок отрицательного дифференциального сопротивления. Тиристоры являются ключевыми приборами, т.е. могут длительное время находиться в одном из устойчивых состояний равновесия: прибор включен или прибор выключен.

В зависимости от числа внешних электродовразличают тирис­торы:

• диодные (динисторы), имеющие два электрода;

• триодные (тринисторы), имеющие три электрода;

• тетродные, имеющие четыре электрода.

В зависимости от способности пропускать ток в одном или двух направленияхтиристоры разделяются на однопроводящие и двухпроводящие (симметричные тиристоры или симисторы).

По мощноститиристоры делятся на маломощные (I_ср< 0,3 А), средней мощности (I_ср< 10 А) и силовые (I_ср> 10 А).

Тиристоры малойи средней мощности имеют маркировку, состоящую из шести элементов:

• первый элемент (буква или цифра) обозначает исходный материал, из которого изготовлен тиристор (например, К или 2 – кремний);

• второй элемент (буква) обозначает тип тиристора: Н – диодные, У – триодные;

• третий элемент (цифра) характеризует тип и мощность тиристора:

• диодные: 1 – малой мощности, 2 – средней мощности;

• триодные: 1 – незапираемые малой мощности, 2 – средней мощности, 3 – запираемые малой мощности, 4 – средней мощности, 5 – симметричные незапираемые малой мощности, 6 – средней мощности;

• четвертый и пятый элементы (цифры) обозначают порядковый номер раз­работки от 01 до 99;

• шестой элемент (буква) обозначает разновидность данной группы тиристоров, отличающихся одним или несколькими пара­метрами, не являющимися классификационными.

Силовые тиристорыимеют марки­ровку, состоящую из четырех элементов:

• первый элемент состоит из 1 – 4 букв, указывающих:

• первая – на принадлежность тиристоров к классу силовых (Т);

• вторая – на принадлежность тиристора к группе лавинных (Л), симметрич­ных (С), высокочастотных (Ч), импульсных (И), с повышенным быстродействием (Б), с улучшенными динамическими свойствами (Д);

• третья – Л (лавинный) – присваивается специализированным тиристорам, относящимся также к группе лавинных (например, ТЧЛ – тиристор высокочастотный лавинный);

• четвертая (В) - что тиристор имеет водяное охлаждение.

При наличии нескольких конструктивных исполнений тиристора одного типа буквенная часть первого элемента дополняется цифрой;

• второй элемент (числовой) соответствует предельному значению прямого тока в амперах, проходящего через тиристор, при указанных в паспорте условиях эксплуатации;

• третий элемент (числовой) определяет класс прибора. Число, характеризующее класс тиристора, равно предельному значению амплитуды повторяющегося напряжения в вольтах, деленному на 100;

• четвертый элемент состоит из трех цифр, характеризующих: первая – допустимую скорость нарастания прямого напряжения (du/dt); вторая – время выключения (t_выкл); третья – допустимую скорость нарастания прямого тока (di/dt).