I- линейная область, II- область насыщения, III- область пробоя,

пунктирные линии А и В - границы между областями

На ВАХ полевого транзистора можно выделить три характерные об­ласти: линейную, насыщения и пробоя. В линейной области при малых значениях U_СИ вольтамперные характеристики представляют собой пря­мые линии, наклон которых зависит от напряжения на затворе. В области насыщения ВАХ идут практически горизонтально, что позволяет говорить о независимости тока стока I_C от напряжения на стоке U_СИ. В области про­боя транзистор становится неуправляемым - это аварийный режим.

Особенности характеристик в первых двух областях обуславливают применение полевых транзисторов. В линейной области полевой транзи­стор используется как сопротивление, управляемое напряжением на затво­ре, а в области насыщения - как усилительный элемент.

Основные параметры полевых транзисторов

1. Крутизна характеристики:

где – приращение тока стока;– приращение напряжения на затворе.

Крутизна характеризует управляющее действие затвора. Этот параметр определяют по управляющим характеристикам.

2. Внутреннее (выходное) сопротивление :

где – приращение напряжения стока;– приращение тока стока.

Этот параметр представляет собой сопротивление транзистора между стоком и истоком (сопротивление канала) для переменного тока. На пологих участках выходных характеристик достигает сотени оказывается во много раз больше сопротивления транзистора по постоянному току.

3. Коэффициент усиления К:

Коэффициент усиления показывает, во сколько раз сильнее действует на ток стока изменение напряжения затвора, нежели изменение напряжения стока, т. е. выражается отношением таких изменений и, которые компенсируют друг друга, в результате чего ток остается постоянным. Для подобной компенсацииидолжны иметь разные знаки, что определяет наличие знака «–» в правой части выражения.

Эти три параметра (К, S, R) связаны между собой зависимостью:

4. Входное сопротивление :

где – приращение напряжения на затворе;– приращение тока стока;

Поскольку током затвора является обратный ток p-n-перехода, который очень мал, то входное сопротивление оказывается очень большим, что является основным достоинством полевого транзистора.

ТИРИСТОРЫ

Тиристоры получили применение в силовой электронике. Например, в выпрямительных устройствах, инверторах, преобразователях частоты.

Это полупроводниковый прибор с тремя или более взаимодействующими p-n-переходами, вольт-амперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением и который используется для коммутации.

Тиристор, имеющий два вывода, называется диодным тиристором (динистором). Тиристор, имеющий два основных вывода и один управляющий вывод, называется триодным тиристором (тринистором). Тиристор, имеющий симметричную относительно начала координат вольт-амперную характеристику, называется симметричным тиристором (симистором).

Динистор

Имеет четыре чередующиеся области с различным типом проводимости p1-n1-p2-n2. Область p1, в которую попадает ток из внешней сети, называется анодом (А), область n2 – катодом (К).

Состояния динистора:

1. При подаче обратного напряжения: «-» на анод, «+» на катод – динистор закрыт.

2. При подаче прямого напряжения: «+» на анод, «-» на катод и при условии U < U_ВКЛ. динистор закрыт.

3. При подаче прямого напряжения: «+» на анод, «-» на катод и при условии U > U_{ВКЛ. п}роисходил лавинный пробой p-n-перехода П2, напряжение на переходе П2 уменьшается, динистор открывается.

Динистор выключается при уменьшении тока, протекающего через него до значения тока, называемом удерживающим I_уд, при этом напряжение на переходе П2 резко повышается, динистор закрывается.

Вольт-амперная характеристика динистора:

Триодный тиристор (тринистор) незапираемый

Отличается от динистора наличием вывода от одной из баз. Это вывод называется управляющим электродом.

Если напряжение на управляющем электроде отсутствует, работа тиристора аналогична работе динистора.

Подачей управляющего импульса можно изменять момент отпирания тиристора.

Для того, чтобы выключить тиристор, необходимо прервать ток, протекающий в его силовой цепи, на короткий промежуток времени, достаточный для рассасывания неосновных носителей в зонах полупроводника и восстановления управляющих свойств. Чтобы снова включить тиристор, необходимо снова пропустить в его цепи управления ток I_у.

Чем больше ток управления I_у, тем меньше напряжение включения U_вкл. Ток управления, при котором тиристор переходит на прямой участок вольт-амперной характеристики, называют током управления спрямления.

Запираемый тиристор

Является полностью управляемым полупроводниковым прибором, который можно и включить, и выключить по цепи управления.

Симистор

Симистор (симметричный тиристор)имеет вольт-амперную характеристику, симметричную относительно начала координат