31. Статические характеристики полевых транзисторов.
Статическими характеристиками полевого транзистора с управляющим р-п- переходом являются управляющие и выходные характеристики. Очень малая величина входного тока (практически его отсутствие) в полевом транзисторе исключает наличие входных характеристик и характеристик обратного действия.
Рис. 5.7 Схемы включения полевых транзисторов
1.Управляющие (стокозатворные) характеристики. Эти характеристики показывают управляющее действие затвора и представляют собой зависимость тока стока от напряжения на затворе при постоянстве напряжения стока:
На
рис. 5.8а представлены
управляющие характеристики полевого
транзисто- ра с каналом п-типа.
2.Выходные (стоковые) характеристики. Семейство этих характеристик представляет собой зависимость тока стока от напряжения стока при неизменном напряжении на затворе:
|
Вид этих характеристик представлен на рисунке 5.8б.
С увеличением напряжения стока Uси ток сначала растет довольно быстро, но затем его рост замедляется и наступает явление, напоминающее насыщение, хотя с ростом Uси ток стока так же должен возрастать. Это объясняется тем, что с ростом Uси возрастает обратное напряжение на р-п-переходе и увеличивается ширина запирающего слоя, а ширина канала соответственно уменьшается, что приводит к увеличению его сопротивления и уменьшению тока Iс.
Рис. 5.8 Статические характеристики полевого транзистора с управляющим р- п переходом с каналом п-типа
Таким образом, происходят два взаимно противоположных влияния на ток, в результате чего он остается почти неизменным. Чем больше запирающее напряжение на затворе, тем ниже идет выходная характеристика. Повышение напряжения стока, в конце концов, может привести к электрическому пробою р-п-перехода, и ток стока начинает лавинообразно нарастать. Напряжение пробоя является одним из предельных параметров полевого транзистора.
32. Применение полупроводниковых диодов и транзисторов.
Полупроводниковый диод - это полупроводниковый прибор, действие которого основано на выпрямляющем свойстве электрического перехода и имеющий два вывода для включения в цепь.
Полупроводниковые диоды классифицируются по ряду признаков, основными из которых являются тип электрического перехода и назначение диода.
В диодах применяются электронно-дырочные переходы, контакты «металл - полупроводник», обладающие вентильным свойством, или гетеропереходы.
Полупроводниковые диоды классифицируются также по типу исходного полупроводникового материала - кремниевые, германиевые, селеновые, арсенид- галлиевые и др., по конструкторско-технологическим особенностям изготовления – точечные, плоскостные, сплавные, диффузионные и др.
У точечных диодов линейные размеры, определяющие площадь p-n-перехода, такие же, как толщина перехода, или меньше ее. Точечные диоды имеют малую емкость перехода и поэтому могут применяться на высоких и сверхвысоких частотах. Но из-за малой площади электрического перехода точечные диоды могут пропускать только малые токи, не превышающие десятков миллиампер. Плоскостные диоды используются в выпрямителях средней и большой мощности. Однако из-за большой собственной емкости указанные диоды используются в приборах, работающих на низких частотах, как правило, не свыше нескольких десятков килогерц.
Обозначение диода на электрических схемах показано на рис.4.1.
А К
Рис. 4.1. Обозначение диода
Буквами А и К соответственно обозначены анод и катод диода. Анод диода - это вывод, который при прямом включении присоединен к положительному полюсу источника питания, непосредственно или через элементы схемы. Второй вывод диода называют катодом. Он подключен к отрицательному полюсу источника питания. Стрелка в обозначении диода указывает направление протекания прямого тока.
Транзистор используется для ограничения силы тока, поступающего в нагрузку, и включается в разрыв между источником питания и нагрузкой. То есть транзистор представляет собой некий вариант полупроводникового резистора, сопротивление которого можно очень быстро изменять.
Транзистор применяется в:
Усилительных схемах. Работает, как правило, в усилительном режиме. Существуют экспериментальные разработки полностью цифровых усилителей, на основе ЦАП, состоящих из мощных транзисторов. Транзисторы в таких усилителях работают в ключевом режиме.
Генераторах сигналов. В зависимости от типа генератора транзистор может использоваться либо в ключевом (генерация прямоугольных сигналов), либо в усилительном режиме (генерация сигналов произвольной формы).
Электронных ключах. Транзисторы работают в ключевом режиме. Ключевые схемы можно условно назвать усилителями (регенераторами) цифровых сигналов. Иногда электронные ключи применяют и для управления силой тока в аналоговой нагрузке. Это делается, когда нагрузка обладает достаточно большой инерционностью, а напряжение и сила тока в ней регулируются не амплитудой, а шириной импульсов
Транзисторы применяются в качестве активных (усилительных) элементов в усилительных и переключательных каскадах.