6.17. Характеристики транзисторов. Стоковые (выходные) характеристики

Изолированный затвор позволяет работать в области положительных значение напряжений затвор-исток. На рис. 6.36 показаны три семейства выходных характеристик.

Рис. 6.36. Стоковые (выходные) характеристики МДП-транзисторов

со встроенным каналом

Первое семейство – U_зи = 0. Ток I_с определяется исходной проводимостью канала. При малых значениях напряжения U_си они не влияют на ток I_с, так как по мере приближения к стоку, потенциал возрастает и увеличивается запорный слой (модуляция). При увеличении значений напряжения U_си канал сужается, ток уменьшается, в точке б канал сужается до минимума.

Второе семейство – U_зи < 0. Поле выталкивает электроны, что приводит к уменьшению концентрации их в канале, снижая его проводимость – это режим обеднения канала.

Третье семейство – U_зи > 0. Поле притягивает электроны из p-области, увеличивается концентрация их и повышается проводимость канала – это режим обогащения канала носителями.

Рис. 6.37. Стоко-затворная (передаточная) характеристика МДП-транзисторов со встроенным каналом

Меняя полярность и значение напряжения затвор-исток, можно изменить проводимость канала и, следовательно, ток I_с, при неизменном значении напряжения сток-исток. В отличие от полевых транзисторов с управляемым p-n-переходом, при этом изменяется не площадь сечения канала, а концентрация основных носителей заряда.

6.18. МДП-транзисторы с индуцированным каналом

Схема включения МДП-транзистора с индуцированным каналом показана на рис. 6.38.

Канал проводимости тока в этом типе транзистора не создается, а индуктируется благодаря притоку электронов из p-области при приложении к затвору напряжения приложенной полярности. Транзистор с индуцированным каналом работает только в режиме обогащения.

Рис. 6.38. Схема включения МДП-транзистора с индуцированным

каналом

ВАХ транзистора с индуцированным сигналом показаны на рис. 6.39.

а б

Рис 6.39. Вольтамперные характеристики транзистора с индуцированным

каналом: а – стоковая (выходная); б – стоко-затворная (передаточная)

Полевые транзисторы имеют такую же маркировку, как и биполярные, но с заменой второй буквы на П. Например, КП-302А, КП-904Б.

Достоинствами полевых транзисторов являются:

1) высокое входное сопротивление, что соответствует повышенному коэффициенту усиления по мощности управления;

2) обусловленность рабочего тока только основными носителями заряда и, как следствие, высокое быстродействие. Время переключения современных МОП-транзисторов составляет единицы наносекунд (10^-9). Такая скорость переключения обусловлена тем, что в них практически исключены токи накопленных зарядов не основных носителей;

3) почти полное разделение выходного сигнала от входного;

4) малый уровень шумов;

5) работа на высокой частоте.

К недостаткам полевых транзисторов можно отнести:

1) низкие значения коммутируемого тока (десятки А) и напряжения (до 500600 В);

2) высокие значения прямых потерь из-за большого сопротивления во включенном состоянии (0,20,5 Ом).

Полевые транзисторы имеют такую же маркировку как и биполярные, но с заменой второй буквы на букву П. Например, КП-302 А, КП-904 Б.