5.16. Расчёт электронного ключа.

1. Строится нагрузочная характеристика.

2. Если на входе 0 (нет напряжения и =0), транзистор находится в режиме отсечки. При этом . - тепловой ток.

3. Когда на вход транзистора пода1тся большое напряжение, создается большой ток . Транзистор открывается и переходит в режим насыщения – точка Б. При этом ток , а .

Замечания.

Чтобы транзистор с запасом открывался до режима насыщения, обычно базовый ток должен быть .

6. Полевые (униполярные) транзисторы.

Принцип работы во многом аналогичен лампам. Запущен в 1952 г. Называют полевыми, так как используется эффект влияния электрического поля в полупроводнике. Униполярный, так как ток протекает в полупроводнике одного типа проводимости.

6.1. Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом.

а) Физика работы.

Если приложить к n-p переходу обратное напряжение, то создаётся сам p-n переход (область обедненная подвижными носителями зарядов). То есть, она уменьшает токопроводящую часть канала (пластины). Следовательно меняется сопротивление канала и уменьшается .

Вывод: с помощью можно регулировать ток на выходе.

Нарисуем проходную характеристику.

Выходные статические характеристики.

Участок 0А – канал ведёт себя как обычный резистор.

В точке А из-за распределения потенциала по каналу (длине канала) в области стока создается большое обратное напряжение, которое и создает p-n переход, вытянутый к стоку.

В точке А и на участке АВ увеличение вызывает пропорциональное сужение токопроводящей части канала. Поэтому ток не возрастает.

На участке ВС происходит электрический пробой p-n перехода. При указанные процессы наступают при меньших значениях . Участок А0 – транзистор ведет себя как линейное сопротивление, величину которого можно менять с помощью /

6.2. Основные параметры транзистора

а) Входное сопротивление очень высокое! Исчисляется мегаомами, так как при обратном напряжении на p-n переходе.

б) Проходная характеристика оценивается её крутизной – ВАХ.

мА/В.

мА/В.

Если в цепи стока включено сопротивление, то коэффициент усиления по напряжению:

Выходные характеристики аналогичны.

Недостаток транзистора с управляющим p-n переходом: большая проходная ёмкость . , поэтому транзистор может работать с сигналами не очень высоких частот.

6.2.1. Мдп полевые транзисторы.

Они лишены указанного выше недостатка.

Если приложить + к истоку, - к стоку, то тока в подложке не будет, так как там 2 встречных «включенных» p-n перехода.

За счёт приложенного напряжения , создается электрическое поле, а счет которого создается слой дырочной проводимости. Индуцируется (создается) канал. Его стокозатворная характеристика:

Выходные статические характеристики.

При увеличении канал обогащается подвижными зарядами, а при уменьшении обедняется.

6.2.2. Транзистор с индуцированным каналом.

Стокозатворная характеристика:

6.3. МДП транзистор со встроенным каналом.

Здесь встроен канал и с помощью можно или обогащать (к затвору подается минус) или обеднять (к затвору подается плюс) его.

Удобство для создания режима по постоянному току – это наличие тока в точке 0 на этой характеристике, то есть не нужно делать дополнительного питания для создания рабочей точки. Такие транзисторы полезны для усиления сигналов переменного тока.

6.4. Другие МДП транзисторы (многоэлектродные транзисторы).

П о аналогии с ламповыми, с экранирующими сетками.

6.5. Основные соотношения для характеристик полевых транзисторов.

Стокозатворная характеристика может быть представлена в виде:

6.6. 4х-слойные переключающие приборы.

Прибор с тремя взаимодействующими p-n переходами.

У – управляющий электрод.

Если нет управляющего электрода, то прибор называется динистор, если есть – тиристор.