Полевые транзисторы ( униполярные или канальные)

Полевым транзистором называют электропреобразовательный прибор, в ко­тором ток канала управляется электрическим полем, возникающим с приложением напряжения между затвором и истоком, и который предназначен для усиления мощности электромагнитных колебаний.

Каналом называют центральную область транзистора. В зависимости от типа проводимости полевой транзистор может быть с p-каналом и n-каналом, сопротивление канала зависит от толщины запирающего слоя (p-n перехода) между каналом и затвором или каналом и подложкой, которая изменяется с помощью напряжения на затворе относительно истока

Электрод, из которого в канал входят основные носители заряда, называют истоком, а электрод, через ко­торый основные носители ухо­дят из канала,— стоком. Элект­род, служащий для регулиро­вания поперечного сечения ка­нала, называют затвором.

Поскольку в полевых тран­зисторах ток определяется дви­жением носителей только одно­го знака, ранее их называли униполярными транзисторами, что подчеркивало движение но­сителей заряда одного знака.

Существует 2 типа полевых транзисторов:

1. Полевой транзистор с управляющим переходом

   1. Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом

   2. Полевой транзистор с управляющим переходом Шотки

2. Полевой транзистор со структурой металл-диэлектрик-полупроводник /МДП-транзистор/. Чаще всего в качестве диэлектрика используются оксиды Частный случай – металл-оксид-полупроводник /МОП-транзистор/.

Транзисторы с управляющим р – n переходом, с каналом p или n-типа

Обозначаются:

Рис. 1 – транзисторы с управляющим р – n переходом

Сущность процессов, связанных с образованием канала в полевом транзисторе с управляемым электронно-дырочным p-n-переходом, при изменении напряжения на переходе можно схематично представить так, как это изображено на рис. 2

Рис. 2. Схематичное изображение образования канала

С целью увеличения глубины модуляции канала сплавной переход выполнен в виде кольца, охватывающего канал, в результате чего переход образует диафрагму, диаметр отверстия которого изменяется в такт с изменением напряжения на переходе. Диафрагма  это и есть канал у полевого транзистора (отсюда и появилось название у этого типа транзисторов  канальные).

Полевой транзистор с управляющим р – n переходом – это полевой транзистор управление потоком основных носителей в котором происходит с помощью выпрямляющего р – n перехода, включенного в обратном направлении.

Принцип действия:

Рис. 3. Принцип действия полевого транзистора с управляющим р – n переходом

Принцип действия: при отсутствии напряжения на затворе, через канал свободно течёт ток стока под действием напряжения сток – исток, то есть полевой транзистор с управляющим р – n переходом является нормально открытым прибором.

При изменении обратного напряжения на р – n переходе изменяется его толщина, а следовательно толщина области по которой проходит управляемый ток.

Т.к управление током стока происходит при изменении обратного напряжения на р – n переходе затвора, входные токи полевых транзисторов очень малы и равны обратному току р – n перехода, поэтому потребляемая мощность от источника сигнала практически равна нулю. Усилительный каскад на полевом транзисторе обладает очень большим, исчисляемым мегаомами, входным сопротивлением. Это позволяет подавать на его вход высокочастотные и низкочастотные сигналы от источников с большим внутренним сопротивлением, например от пьезокерамическрго звукоснимателя, не опасаясь искажения или ухудшения усиления входного сигнала. В этом главное преимущество полевых транзисторов по сравнению с биполярными

Напряжение затвор-исток , при котором ток стока становится равным нулю, называют напряжением отсечки /один из основных параметров полевого транзистора/. На практике определяют при малом значении тока сток-исток.

У различных транзисторов напряжение отсечки может составлять от 0,5 до 10 В.