3 Электрода:

1.Затвор – электрод, который управляет током, через проводящий канал, т.е. потенциал на затворе регулируется током через канал.

2.Исток – электрод , через который зарядоносители из сети поступают в прибор (канал).

3.Сток- электрод, через который зарядоносители из канала уходят во внешнюю сеть.

2.Разновидности полевых транзисторов:.

- два типа по принципу действия:

1.С управляющим рn- переходом (с объёмным затвором), в котором потенциал на затворе изменяет сечение проводящего канала.

2.МДП (металлический диэлектрик полупроводник) – или с приповерхностным каналом , в которых потенциал на затворе изменяется проводимостью, электропроводимостью канала:

δ = 1 / ρ

Рассмотрим структурную схему , принцип действия , основный характеристики и условное обозначение УГО на электрических схемах:

Полевые транзисторы с управляющим pn (затвором):

Структурная схема:

С

- (р)

SiО диэлектрик

р металл

I (р)

З З канал (ПП)-Si (p или n)

Металлопластикнки

+ (р) Uобр=Uвх - И (у n канала тоже самое, только знаки + и – наоборот , и

направление стрелок)

Прибор называется- униполярным потому, что в выполнении принципа действия работы участвуют зарядоносители одного знака. Дырки в канале р- типа, а электроны в канале n-типа.

На затвор всегда подаётся обратное напряжение (Uобр) .

В результате pn –перехода , между каналом и затвором начинает расти:

Uобр ↑ → Кpn ↑ → S↓ → R= ρ*(l/S)↑ → Ic↓

Потенциал на истоке определяется видом основных зарядоносителей канала.

Ток через канал протекает до тех пор, пока не произойдёт полное смыкание канала. Однако , кроме напряжения между затвором и стоком , в схеме действует напряжение между стоком и истоком:

С

- (р)

р

Uси

Iс

+И

При одновременном действии Uси + │Uзи│ не смыкается.

С

- (р)

р

Uси

Iс

Uзи +И

+ З

Приведены эпюры pn –перехода показывающие, что при совместном действии Uзи и Uси полного смыкания, при подачи Uобр не происходит, т.к. всегда имеется ток ,через канал.

У словное обозначение: V t

Канал р –типа: С Uзи= Uобр

р Ic Iз = (10^-8 – 10^-12 )А =0

поэтому Ic= Iи

З р Iu

И

V t

Канал n –типа: n С

p

n

И

Входной характеристики Iз (Uзи) – нет!, т.к. у Uзи = Uобрт и Iз=Iобр=0.

Выходные характеристики (стоковые):

Iс

Uзи=0

Uзи=-1В

U зи Uзи= -2В

Uзи=-3В

-3 -2 -1 Uси

Переходные характеристики Iс (Uзи)

Параметры полевого транзистора c pn –переходом:

Ku= ∆Uси / ∆Uзи

Rвх = Uзи / Iз (=0) = ∞

Rвых = Uси / Iс

Область применения:

1.Если биполярный транзистор , имеющий маленькое Rвх, то его применяют для усиления сигналов от источников с маленьким внутренним сопротивлением, то полевой транзистор с Rвх =∞ применяют в усилителях сигнала от источников с большим внутренним сопротивлением.

2.В интегральных схемах, т.к. P=Iз * Uзи ≈(0,1 – 0,2)Вт.

3.В качестве источников питания, в электронных часах.

Полевые транзисторы с приповерхностным затвором:

(2-ух типов):

1.С встроенным каналом;

2.С индуцированным каналом.

МДП со встроенным каналом , в которых до подачи U на затвор канал между стоком и истоком существует:

УГО:

З с n –каналом. (с p наоборот)

VT

n p n

П

Структурная схема:

И - З + - С+

Iс канал

n n

p

П- подложка (тело прибора)PN-типа

При подаче + потенциала на затвор , заряды из канала отталкиваются в глубь подложки. Число свободных электронов в канале растёт ,если растёт Iс – режим называется- режим обогащения.

При подаче Iс (-) отталкиваются электроны – режим обеднения.

Принцип действия основан на изменении проводимости канала , при изменении потенциала на затворе .

Основные характеристики: выходные (стоковые):

Iс

Uзи=2В

Uзи=1В

U зи Uзи=0

Uзи<-1В

Uзи<-2В

-2 -1 +1 +2 Uси

МДП транзистор с индуцированным каналом – это такой полевой транзистор, в котором до подачи напряжения на затвор, канал между стоком и истоком отсутствует:

УГО:

З с р –каналом. (с n наоборот)

р n р

И П С

Структурная схема:

И - З + С+

Iс

n n

p

П- подложка (тело прибора)PN-типа

При подачи на затвор потенциала, в схеме с индуцированным каналом, канал между стоком и истоком не существует.

При подачи некоторого порогового напряжения достаточного для создания такого количества электронов, в приповерхностном слое, чтобы образовался канал между стоком и истоком, через прибор от стока к истоку начинает протекать Iс , такой канал называется индуцированным, а потенциал затвора пороговым.

Т.к. I через канал протекает только после его индицирования , то прибор потребляет меньшую мощность, чем все остальные транзисторы, и поэтому в настоящее время интегральная электроника строится на полевых транзисторах с индуцированным каналом.

Условные обозначения:

КП103А:

К- кремниевый;

П – полевой транзистор;

1,5,6,7 – полупроводниковый прибор интегральной схемы;

03 – серия;

Л – усилитель.