Работа прибора

При некотором напряжении между затвором и истоком, называемом напряжением отсечки U_отс, объединенный слой полностью перекрывает канал и ток стока становится равным току утечки обратно смещенного р-n – перехода.

При подключении напряжения между стоком и истоком U_си в цепи исток-сток протекает ток стока I_с, величина которого определяется проводимостью канала. Ток стока создает падение потенциала вдоль канала, вследствие чего происходит расширение обедненного слоя вдоль канала от стока к истоку.

Увеличение U_си вызывает рост тока I_с, что в свою очередь приводит к дальнейшему расширению обедненного слоя и уменьшению проводящего канала.

Значение U_си, при котором увеличение тока резко замедляется, принято называть напряжением насыщения (при U_си = 0 оно числено равно напряжению отсечки), а ток стока называют I_с.max.

Напряжение, приложенное между затвором и стоком модулирует ширину области обедненного слоя обратно смещенного р-n – перехода затвор – канал и тем самым управляет толщиной канала и величиной тока стока.

	(общий исток, общий эмиттер) основная схема И – исток, С – сток, З – затвор
	(эмиттерный повторитель) общий сток Характеризуется высоким входным и низким выходным сопротивлением. Отсутствует усиление по напряжению и повторяется фаза сигнала.
	Общий затвор (схема с общей базой) Не изменяет полярность сигнала, обладает малым входным сопротивлением и малой емкостью между входом и выходом.

МДП – транзисторы

В отличие от полевых транзисторов с р-n переходом, в которых затвор имеет непосредственный электрический контакт с ближайшей областью токопроводящего канала в МДП транзисторах затвор изолирован от указанной области слоем диэлектрика. Поэтому их относят к классу полевых транзисторов с изолированным затвором.

МДП – транзистор имеет структуру – металл – диэлектрик – полупроводник, его выполняют из кремния, в качестве диэлектрика используют окись кремния SiO₂. Отсюда другое название таких транзисторов – МОП – транзисторы (металл – окисел – полупроводник).

Принцип его действия основан на эффекте изменения проводимости поверхностного слоя полупроводника на границе с диэлектриком под воздействием поперечного электрического поля. Поверхностный слой полупроводника является токопроводящим каналом для этих транзисторов.

МДП – транзисторы выполняются двух типов:

- со встроенным каналом;

- с индуцированным каналом.

Это четырехслойный прибор с четырьмя электродами. Четвертый электрод выполняет вспомогательную функцию – это вывод от подложки исходной полупроводниковой пластины.

Они могут быть с каналом р- или n-типа.

со встроенным каналом

с индуцируемым каналом

Логические интеграционные микросхемы для реализации логических функций

Транзисторные ЛЭ выполняются на транзисторах и обычных диодах. Основой является однокаскадный усилитель на одном транзисторе по схеме с общим эмиттером.

Нагрузка включена параллельно транзистору. Резисторы R1 и R2 обеспечивают базовые смещения транзистора, или отсечку его при отсутствии отрицательного входного сигнала х. R1 – ограничивает входящий сигнал. При х = 0, у = 1. Обеспечивается функция «НЕ».

Если в базе транзистора подключить на вход группу параллельных резисторов, то элемент будет выполнять логическую функцию ИЛИ – НЕ.

Это резисторно-транзисторный элемент. РТЛ – резисторно-транзисторная логика. Он потребляет значительную мощность и имеет низкую помехозащищенность из-за сильного влияния входов.

Лучшими свойствами обладают диодно-транзисторные ЛЭ – (ДТЛ). Основной базовый элемент осуществляет логическую функцию И – НЕ посредством сочетания диодной схемы И и транзисторного инвертора – НЕ.

И – НЕ ИЛИ – НЕ

Если на вход транзистора подключать диодную сборку ИЛИ, то получится ЛЭ, выполняющий функцию ИЛИ – НЕ. Выходной сигнал у = 1 (транзистор VT – закрыт) будет только тогда, когда по всем входам сигнал равен нулю (х1 = х2 = 0). Если хотя бы по одному из входов будет сигнал 1, транзистор откроется и у = 0. На основе ДТЛ разработана одна из первых серий (логика – Т), насчитывающая 21 элемент. Сейчас она вытеснена ЛЭ на интегральных микросхемах.