Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Полевые (униполярные) транзисторы




Читайте также:
  1. Атомные транзисторы
  2. Биполярные транзисторы
  3. БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
  4. БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
  5. Биполярные транзисторы
  6. Биполярные транзисторы.
  7. Мультивибраторы — это импульсные генераторы с положительной обратной связью, в которых усилительные элементы (транзисторы, операционные усилители) работают в ключевом режиме.
  8. Полевые инструментальные методы и средства обнаружения остатков ЛВЖ и ПК на месте пожара. Обнаружение паров ЛВЖ и ГЖ в воздухе
  9. Полевые исследования.

Полевым транзистором называется полупроводниковый прибор, являющийся резистором, сопротивление которого изменяется под действием поперечного электрического поля, создаваемого прилегающим к проводящему объему полупроводника управляющим электродом (затвором).

► В отличие от биполярных транзисторов, в которых физические процессы переноса зарядов обусловлены как основными, так и неосновными носителями, в полевом транзисторе управляемый ток обусловлен движением основных для данного типа полупроводника носителей заряда. Именно этим явлением объясняется второе название транзистора — униполярный . Применяют два вида полевых транзисторов: с управляющим р-п-переходом и с изолированным затвором. Упрощенная структура полевого транзистора с управляющим р-n-переходом и каналом n-типа, а также схема его включения в электрическую цепь показаны на рис. 77, а, его условное обозначение — на рис. 77, б.

Область канала, от которой начинается движение носителей, называется истоком И, а область, к которой движутся основные носители, — стоком С. Управляющая область в приборе (охватывающая канал) называется затвором 3.

В рассматриваемом случае затвором является полупроводниковая область р-типа, охватывающая канал сверху и снизу. В рабочем режиме p-n-переход смещен в обратном направлении. Это смещение обеспечивается управляющим напряжениемUзи. Полярность напряжения Uси выбирается такой, чтобы основные носители тока перемещались в канале в направлении от истока к стоку.

ЗАПОМНИТЕ

Принцип управления током стока заключается в том, что, изменяя значение управляющего напряжения Uзи (другими словами, изменяя обратное напряжение на р-n-переходе), можно регулировать поперечное сечение проводящего канала и, следовательно, его проводимость.

При увеличении обратного напряжения на р-n-переходе поперечное сечение проводящего канала уменьшается, что приводит к уменьшению тока стока IС. При некотором напряжении происходит полное перекрытие канала и ток стока становится равным нулю. Напряжение, при котором канал перекрывается, называется напряжением отсечки Uотс(на рис. 77, в Uотс= — 2,0 В).

Вольт-амперными характеристиками полевого транзистора с управляющим р-n-переходом являются: проходная (стоко-затворная) (рис. 77, в) IC=f(Uзи), снятая при фиксированном напряжении Uси, и выходные IС =f(UСИ). снятые при фиксированных значениях напряжения UЗИ. (рис. 77, г). Изменяя управляющее напряжение в пределах Uотс< UЗИ < 0, можно в широких пределах изменять ток в цепи стока Iс.



Выходные характеристики транзистора имеют ярко выраженные крутой и пологий участки. Усилительному режиму транзистора соответствует пологий участок.

Основными параметрами транзистора в режиме усиления являются:

дифференциальная крутизна стоко-затворной характеристики

 

дифференциальное выходное сопротивление

Параметр S можно определить по стоко-затворным характеристикам, а rСИ — по выходным. В зависимости от разновидности транзисторов крутизна стока-затворной характеристики лежит в пределах 5— 12,5 мА/В.

ЗАПОМНИТЕ

Полевые транзисторы с изолированным затвором (рис. 78, а) имеют структуру металл (М) — диэлектрик (Д) — полупроводник (П) (сокращенно МДП). На подложке р-типа создаются области n-типа, к которым подводятся внешние электроды истока И и стока С. Между металлическим затвором 3 и подложкой находится диэлектрик Д, чаще всего это диоксид кремния SiO2. По этой причине МДП-структуры часто называют МОП-структурами (металл — оксид - полупроводник). Проводящий слой канала n-типа образуется в поверхностном слое подложки под диэлектриком. Этот канал может быть встроенным (результат технологического процесса) и индуцированным, возникающим под действием электрического поля, создаваемого положительным напряжением, приложенным между затвором и истоком. Это электрическое поле отталкивает носители положительного заряда р в глубь подложки и притягивает электроны п к ее поверхности.



Проводящий канал возникает только при некотором напряжении, называемом пороговым Uпop. Значение Unop может быть как положительным (для транзистора с индуцированным каналом n-типа), так и отрицательным (для транзистора с индуцированным каналом p-типа). Условные обозначения МДП-транзисторов с встроенным каналом n-типа приведено на рис. 79, а, p-типа — на рис. 79, в, с индуцированным каналом n-типа на рис. 79, б и р-типа — на рис. 79, г. Там же показаны полярности управляющего UЗИ и питающего UСИ и напряжений.

Управляющее напряжение транзисторов с встроенным каналом может быть как положительным, так и отрицательным. Это обусловлено тем, что в этих транзисторах проводящий канал существует уже при UЗИ = 0.

На рис. 80 приведены стоко-затворные характеристики для МДП-транзисторов с индуцированным (кривая 1) и встроенным (кривая 2) каналами n-типа. Выходные характеристики МДП-транзистора (рис. 81) имеют два ярко выраженных участка: крутой и пологий.

На крутом участке вольт-амперной характеристики ток стока сильно зависит от приложенного напряжения UСИ. На пологом ток стока Iс достигает как бы насыщения и не зависит от UCИ, а определяется управляющим напряжением Uзи- В пологой области характеристики транзистор имеет лучшие усилительные параметры: крутизну S и дифференциальное сопротивление rСИ.

ЗАПЮМИНИТЕ

Отличительной особенностью МДП-транзисторов является большое входное сопротивление (Rвх>109 Ом), что позволяет управлять мощными цепями с помощью маломощных источников сигнала.


Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 17; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2020 год. (0.005 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты