Обозначение:
ВАХ МОП-транзистора со встроенным n-каналом
IС,mA
обогащение
2
UЗИ=+1В
1
UЗИ=0
3
обеднение UЗИ=-1В
0 UСИ, В
IС ,mA
UСИ=5В
обеднение обогащение
-UЗИ,
В 0 +UЗИ,
В
UОТС
Напряжение Затвора может быть как положительное, так и отрицательное.
а)
Пусть
(поперечное поле отсутствует).
Если при этом на Сток подать положительный потенциал относительно Истока, то через канал потечет ток (характеристика 1).
б)
Пусть
Под
действием поперечного поля (см. рисунок)
в канал будут поступать электроны из
кристалла, проводимость канала возрастет,
т.е. ток канала
увеличится
(характеристика 2 идет выше характеристики
1). Этот режим соответствует режиму
обогащения.
в)
Пусть
Поперечное поле будет направлено в противоположную сторону. Под действием этого поля электроны будут вытягиваться из канала вглубь кристалла, следовательно, проводимость и ток канала уменьшаются (характеристика 3 идет ниже характеристики 1). Такой режим транзистора называют режимом обеднения.
Таким образом, МОП-транзистор со встроенным каналом может работать как в режиме обогащения, так и в режиме обеднения, в отличие от транзисторов с наведенным каналом, которые работают только а режиме обогащения.
Достоинства полевых транзисторов::
Высокое входное сопротивление (
достигает
1014
Ом).Бесконечно большое усиление по току
(
).
коэффициент
усиления по току
0
Малый уровень собственных шумов.
(Наиболее шумящими процессами являются генерация и рекомбинация – образование или исчезновение пары: электрон + дырка. В полевом транзисторе эти процессы отсутствуют, т.к. через их каналы двигаются заряды только одного знака).
Высокая температурная стабильность, позволяющая исключить специальные меры температурной стабилизации рабочего режима.
Хорошая развязка между входом и выходом (
).Малый разброс параметров.
Недостатки:
Малый коэффициент усиления по напряжению (несколько единиц).
Это связано с тем, что полевой транзистор в рабочем режиме (в режиме насыщения) имеет очень большое сопротивление, на котором теряется значительная часть полезного напряжения.
IС
А
∆IС
∆UСИ
0 UСИ
0
МОП-транзисторы боятся статического электричества.