![](/user_photo/90799_YDz1e.jpg)
- •Электрическое поле
- •Внутреннее строение транзистора с управляющим PN-переходом
- •Заключение
- •Взаимодействие полупроводников
- •Что такое запирающий слой
- •Применение запирающего слоя в JFET транзисторах
- •Схема полевого JFET-транзистора с управляющим PN-переходом
- •Что такое сток, исток и затвор
- •Канал полевого JFET-транзистора
- •Как работает полевой JFET-транзистор на практике
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM427x1.jpg)
этом случае на стоке не стоит ждать дождевую водичку. А можем открыть наполовину, и регулировать поток воды со стока, чтобы при ливне у нас поток воды не смыл грядки и не сделал большую яму в земле. Удобно? Удобно.
[quads id=1]
Так вот, третий вывод полевого транзистора, который соединяется с P полупроводником называется тоже ЗАТВОРОМ и служит как раз для того, чтобы регулировать силу тока в бруске, через который бежит электрический ток ;-) Для этого достаточно подать на него напряжение, чтобы P-N переход был включен в обратном направлении, то есть в нашем случае подать МИНУС относительно ИСТОКА. Вся картина в целом будет выглядеть как-то вот так:
Канал полевого JFET-транзистора
В этом случае, как вы видите на рисунке выше, запрещенный слой увеличивается в глубину бруска и начинает перекрывать дорогу электронам. В результате получается, что ширина «тротуара» для электронов стает меньше, и только некоторые электроны могут достичь назначенной цели, то есть СТОКА. Этот «тротуар» в полевом транзисторе называют каналом.
Так как у нас брусок сделан из N-полупроводника, следовательно и канал тоже у нас N-проводимости. Следовательно, такой полевой транзистор называется N- канальным полевым транзистором с управляющим P-N переходом. На буржуйский манер это звучит как Junction Field-Effect-Transistors или просто JFET. Также неплохо было бы запомнить английские название выводов: Drain — сток,
Source — исток, Gate — затвор.
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM428x1.jpg)
А что будет, если на Bat2 мы еще больше добавим напряжения? То есть мы сделаем так, чтобы U2>U1. В этом случае у нас запирающий слой еще больше уйдет в брусок. Канал станет еще тоньше. Следовательно, увеличится сопротивление канала, что в свою очередь вызовет уменьшение силы тока через канал:
Если мы еще увеличим напряжение (U3>U2), то заметим, что при каком-то напряжении U3 у нас вообще перестанет течь ток через канал. Запирающий слой ПОЛНОСТЬЮ его перекроет:
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM429x1.jpg)
Все, приехали… В этом случае мы ПОЛНОСТЬЮ перекрыли канал для дальнейшего движения электронов. А раз движуха электронов закончилась, то откуда взяться электрическому току? Ведь электрический ток — упорядоченное движение заряженных частиц, не так ли? Поэтому через исток-сток электрический бежать не будет.
Как работает полевой JFET-транзистор на практике
Ну что же, приступаем к практике.
В гостях у нас полевой N-канальный полевой транзистор с управляющим P-N переходом 2N5485:
Его распиновка будет выглядеть вот так:
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM430x1.jpg)
В живую он выглядит вот так:
Для того, чтобы проверить писанину, которую вы прочитали, соберем вот такую схемку по рисункам выше:
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM431x1.jpg)
Для удобства восприятия я нарисовал полевой транзистор, как он выглядит визуально.
Какие же напряжения допускаются при его эксплуатации? Если кому интересно, вот на него даташит . Оттуда я взял безопасное напряжение для его проверки 15 Вольт, поэтому на Bat1 выставляю напряжение в 15 Вольт:
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM432x1.jpg)
На Bat2 пока что устанавливаю 0 Вольт.
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM433x1.jpg)
То есть это значит, что напряжение на Затвор-Истоке UЗИ=0 Вольт. А раз 0 Вольт, то
канал у нас полностью открыт и электрончики в N полупроводнике спокойно бегут в одном направлении по своим делам. Но опять же, N полупроводник считается плохим проводником, так как в нем мало электронов. Поэтому, сила тока полностью открытого канала у нас будет 6,2 мА при напряжении в 15 Вольт. Сейчас даже можно
вычислить сопротивление канала из закона Ома. R=U/I=15/6,2×10-3=2,42 КилоОма.
Если сравнивать эту ситуацию с продавцом хот-догов, то у нас это аналогично моменту, когда продавец еще дрыхнет дома:
А давайте добавим напряжение на Bat2 до полувольта.
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM434x1.jpg)
Смотрим на миллиамперметр
Видели да? Сила тока через сток-исток уменьшилась!
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM435x1.jpg)
Этот момент аналогичен тому, когда продавец только открыл свою лавку, и первые зеваки начинают тусить возле нее
А давайте еще добавим напряжение на Bat2 до 1 вольта:
Что мы видим на миллиамперметре?
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM436x1.jpg)
Сила тока через Сток-Исток стала еще меньше! Но почему она стает меньше? Да дело в том, что запирающий слой стает все более толще от напряжения, тем самым уменьшая токопроводящий канал.
Это аналогично, когда продавец начинает уже тихонька напрягаться:
Давайте еще добавим полвольта на Bat2:
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM437x1.jpg)
Смотрим на миллиамперметр:
Сила тока через канал стала еще меньше!
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM438x1.jpg)
До какого же значения можно добавлять напряжение на Bat2? Уже при напряжении 2,3 Вольта
Электрический ток через канал полностью перестает бежать.
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM439x1.jpg)
Канал стает полностью перекрытым.
Ну а этот момент аналогичен, когда продавец настолько напрягся, что перекрыл весь тротуар зеваками:
Дальнейшее увеличение напряжения на Bat2 уже ни к чему не приведет. Всегда
можно подобрать такое обратное напряжение на ЗАТВОРЕ, при котором токопроводящий канал СТОК-ИСТОК будет полностью перекрыт.
Минуточку внимания. Все, что написано выше, мы применяли к N-канальному транзистору. Почему N-канальный, я думаю, вы уже догадались. Его внутреннее строение, как вы уже читали выше в статье, выглядит вот так:
![](/html/90799/2466/html_FpBoUo8zKu.KgxR/htmlconvd-HMODM440x1.jpg)
И на схемах такой транзистор изображается вот так:
Р-канальный JFET-транзистор с изолированным PNпереходом
Но есть также и P-канальный полевой транзистор с управляющим P-N переходом. Как вы уже догадались из названия, его канал сделан и полупроводника P-типа. Его внутреннее строение выглядит вот так: