32. Пт с изолированным затвором и индуцированным каналом.

Структура такого вида полевого МДП - или МОП - транзистора показана на рис. 4.9.

Рис. 4.9

При нулевом напряжении UЗИ = 0 канал между истоком и стоком отсутствует. Встречно направленные p–n – переходы препятствуют движению электронов от истока к стоку: канал отсутствует. При UЗИ > 0 возникающее под затвором электрическое поле будет отталкивать положительные заряды (дырки, являющиеся основными носителями в p–полупроводнике) в глубь полупроводника. При некотором пороговом значении напряжения между стоком и истоком под затвором накапливается достаточный слой электронов. Создается (индуцируется) проводящий канал, толщина которого может составлять 1...2 нанометра и она далее практически не меняется. Удельная проводимость канального слоя зависит от концентрации электронов в нем. Изменяя UЗИ , можно менять величину тока стока.

На принципиальных схемах полевой транзистор с индуцированным каналом в соответствии с типом проводимости канала обозначается в виде, показанном на рис.4.10.

Рис. 4.10

Вид ВАХ этого типа транзистора отличается от предыдущих тем, что ток возникает при положительных напряжениях uЗИ > UЗИ, ПОР , где UЗИ, ПОР - напряжение отпирания транзистора. Примерный вид стоковых и сток–затворных ВАХ транзистора с индуцированным каналом представлены на рис.4.11.

33. Пт с изолированным затвором и встроенным каналом.

В полевых транзисторах с изолированным затвором последний отделен от полупроводника диэлектриком. Структура такого транзистора показана на рис.4.6.

Рис. 4.6

Здесь, кроме электродов исток, сток и затвор, имеется еще один электрод (так называемый «подложка»), напряжение на котором также может менять свойства транзистора.

Если напряжение на затворе относительно истока отрицательно, то имеет место явление обеднения канала (уменьшение числа носителей заряда): в данном случае электроны выталкиваются из канала в p - область, что приводит к уменьшению тока через канал; при положительном же напряжении затвор-исток наоборот имеет место обогащение канала электронами, пришедших в канал из областей p и n+, что приводит к увеличению тока через канал. Таким образом этот полевой транзистор может работать и при положительных и при отрицательных значениях напряжения затвор-исток. При этом ток через затвор не протекает, так затвор изолирован от канала.

На принципиальных схемах полевой транзистор с изолированным затвором и встроенным каналом в соответствии с типом проводимости канала обозначается в виде, показанном на рис.4.7

Рис. 4.7

Примерный вид семейств выходных ВАХ данного транзистора изображен на рис.4.8,а; передаточные свойства транзистора показаны на рис. 4.8,б в виде сток–затворной характеристики. Здесь также режим отсечки характеризуется некоторым отрицательным значением UЗИ, ОТС.

Рис. 4.8

Эти характеристики справедливы для случая, когда электрод подложки соединен с истоком. Если этот электрод используется для управления током стока, то тогда его называют «нижним затвором», причем механизм этого управления аналогичен управлению самого затвора.

34. параметры и температурные свойства ПТ.

параметры и характеристики полевых транзисторов существенно отличаются от характеристик биполярных транзисторов. ПТ обладают рядом приемуществ по сравнению с биполярными: - высокое входное сопротивление по постоянному току и на высокой частоте, отсюда и малые потери на управление; - высокое быстродействие (благодаря отсутствию накопления и рассасывания неосновных носителей); - почти полная электрическая развязка входных и выходных цепей, малая проходная ёмкость (т.к. усилительные свойства ПТ обусловлены переносом основных носителей заряда, верхняя граница эффективного усиления мощных ПТ выше, чем у биполярных, и применение ключевых усилителей на ПТ при тех же напряжениях питания возможно на частотах около 400 мГц, в то время как на биполярных транзисторах разработка ключевых генераторов частотой выше 100 мГц является весьма сложной задачей); - квадратичность вольт - амперной характеристики (аналогична триоду); - высокая температурная стабильность; - малый уровень шумов.

Используя большое входное сопротивление ПТ, можно увеличить коэффициент передачи и существенно снизить коэффициент шума в УНЧ, предназначенных для работы от высокоомных источников сигнала. Наличие термостабильной точки позволяет снизить дрейф в ряде усилителей постоянного тока (УПТ). В качестве примера показаны передаточные характеристики транзистора КП103 при двух значениях температуры окружающей среды: