3.9 Работа на импульс по схеме с оэ Этот пункт предназначен для домашнего рассмотрения.

Глава 4

Полевые транзисторы (униполярные транзисторы)

Полевой транзистор – прибор, в котором ток через канал управляется электрическим полем, прикладываемым между одним из выводов транзистора и специальными выводами затвора.

Полевой транзистор работает только на основных носителях.

Потенциально полевые транзисторы более высокочастотны, чем биполярные, т. к. в них не наблюдаются процессы накопления и рассасывания неосновных носителей.

В зависимости от способа создания поля внутри транзистора различают полевые транзисторы с p-n-переходом, в которых канал проводимости изменяется за счёт обратно смещённого p-n-перехода, а также полевые транзисторы с изолированным затвором, в которых затвор выполняется в виде изолированной пластины, на которую подаётся напряжение. За счёт этого формируется или изменяется канал проводимости.

4.1 Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом

В общем случае исток и сток взаимозаменяемы, но если исток и затвор соединены подложкой, то менять уже нельзя.

n-канальный полевой транзистор:

Стрелка указывает на n-канальный ПТ.

p-канальный полевой транзистор:

Полевой транзистор с изолированным затворомp-типа:

4.1.1 Принцип действия полевого транзистора с p-n-переходом

На вход подаём отрицательное напряжение. Меняя напряжение на затворе, мы можем перекрыть затвор.

Полевой транзистор можно рассматривать как регулируемый резистор. Если мы прикладываем большее напряжение, будет изменяться длина перекрытого канала.

При изменении напряжения на стоке при постоянном напряжении на затворе у нас также будет наблюдаться смыкание канала.

Данный транзистор работает только при обратных напряжениях на p-n-переходе. При этом по нему проходят малые токи.

4.1.2 Статические характеристики полевого транзистора с p-n-переходом

=);

= ).

Возможно четыре семейства статических характеристик.

На практике рассматривают два семейства.

=|;

=|.

Выходные статические характеристики:

=|.

|'| < |''| < |'''|.

1 – участок открытого транзистора (участок насыщения). На этом участке канал ещё полностью открыт.

2 – активный участок – основной рабочий участок работы транзистора. На этом участке наблюдается перекрытие канала проводимости. Это происходит в точке . При этом увеличивается сопротивление транзистора. При достаточных напряжениях на стоке в ПТ могут возникнуть условия для возникновения пробоя затвора транзистора. При увеличении отрицательного напряжения на затворе напряжение пробоя будет уменьшаться.

Характеристики передачи:

= |.

Напряжение отсечки – напряжение , при котором ток стока становится равным нулю. При= 0 ток стока – начальный.

Полевой транзистор с p-n-переходом может работать и при небольших положительных напряжениях.

Важной характеристикой ПТ является крутизна :

= |. (4.1)

Крутизна показывает, на сколько миллиампер изменится ток стока при изменении напряжения на 1 вольт.

При увеличении температуры в полевом транзисторе увеличивается напряжение , т. к. увеличивается высота потенциального барьера; уменьшается крутизна транзистора, т. к. уменьшается подвижность носителей, длина свободного пробега.

В точке 1 произойдёт пересечение – первая термостабильная точка. При изменении температуры ток не меняется.