RADIOFUN.RU

сайт для радиолюбителей

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Полевые транзисторы

Полевой транзистор - полупроводниковый прибор, в котором ток изменяется в результате действия перпендикулярного электрического поля, создаваемого входным сигналом. Протекание  рабочего тока в полевом транзисторе обусловлено носителями заряда только одного знака (электронами или дырками).

Классификация полевых транзисторов

По физической структуре и механизму работы полевые транзисторы условно делят на две группы. Первую образуют транзисторы с управляющим р-n переходом или переходом металл — полупроводник, т.н. барьер Шоттки, вторую — транзисторы с управлением посредством изолированного электрода (затвора), т.н. МДП-транзисторы (металл - диэлектрик - полупроводник); англ. MOSFET-(metal-oxide-semiconductor field effect transistor)

Транзисторы с управляющим p-n переходом

Полевой транзистор с управляющим p-n переходом — это полевой транзистор, затвор которого изолирован (то есть отделён в электрическом отношении) от канала p-n переходом, смещённым в обратном направлении.

     
    С каналом n-типа                  С каналом p-типа

З — затвор, И — исток, С — сток (англ. G-gate, S-sourse, D-drain)

Такой транзистор имеет два контакта к области, по которой проходит управляемый ток основных носителей заряда, и один или два управляющих p-n перехода, смещённых в обратном направлении (см. рис. 1). При изменении обратного напряжения на p-n переходе изменяется его толщина и, следовательно, толщина области, по которой проходит управляемый ток основных носителей заряда. Область, толщина и поперечное сечение которой управляется внешним напряжением на управляющем p-n переходе и по которой проходит управляемый ток основных носителей, называют каналом. Электрод, из которого в канал входят основные носители заряда, называют исток И (англ. source S). Электрод, через который из канала уходят основные носители заряда, называют сток С (англ. drain D). Электрод, служащий для регулирования поперечного сечения канала, называют затвор З (англ. gate G).

Канал может быть как n-, так и p-типа. Поэтому существуют полевые транзисторы с n-каналом и р-каналом. Все полярности напряжений смещения, подаваемых на электроды транзисторов с n- и с p-каналом, противоположны.

Управление током стока, то есть током от внешнего относительно мощного источника питания в цепи нагрузки, происходит при изменении обратного напряжения на p-n переходе затвора (или на двух p-n переходах  - в двухзатворных транзисторах). В связи с малостью обратных токов мощность, необходимая для управления током стока и потребляемая от источника сигнала в цепи затвора, оказывается весьма малой. Поэтому полевой транзистор может обеспечить усиление электричеких сигналов, так и по току и напряжению.

Полевой транзистор по принципу действия аналогичен вакуумному триоду. Исток в полевом транзисторе подобен катоду вакуумного триода, затвор — сетке, сток — аноду. Исторически полевой транзистор был изобретен раньше биполярного, но массовое применение он нашел лишь с 80-х годов, с развитием микроэлектроники.

От биполярного транзистора полевой транзистор отличается, во-первых, принципом действия: в биполярном транзисторе управление выходным сигналом производится входным током, а в полевом транзисторе — входным напряжением или электрическим полем. Во-вторых, полевые транзисторы имеют значительно большее входное сопротивление, что связано с обратным смещением p-n-перехода затвора в рассматриваемом типе полевых транзисторов. В-третьих, полевые транзисторы могут обладать низким уровнем шума (особенно на низких частотах), так как в полевых транзисторах отсутствует инжекция неосновных носителей и канал полевого транзистора может быть отделён от поверхности полупроводникового кристалла.

                                                                          ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ...

 

Поиск по сайту