14. Полевые транзисторы с p-n переходом, принцип действия, стокозатворные характеристики:

Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом– это полевой транзистор, управление потоком основных носителей в котором происходит с помощью выпрямляющего электрического перехода, смещенного в обратном направлении.

Принцип действия:

Он представляет собой монокристалл полупроводника n-типа проводимости; по его торцам методом напыления сформированы электроды, а посередине, с двух сторон, созданы две области противоположного типа проводимости и тоже с электрическими выводами от этих областей. Тогда на границе раздела областей с различным типом проводимости возникнетр-n-переход. электрические выводы от торцевых поверхностей полупроводника называютистоком(И) истоком(С), а вывод от боковой поверхности противоположного типа проводимости назовемзатвором(З).

Упрощенная структура полевого транзистора с управляющим p-n-переходом:

Подключим внешние источники U(ЗИ)иU(СИ) так, чтобы источникU(ЗИ) – источник входного сигнала смещалр-n-переход в обратном направлении, а в цепь источникаU(СИ)введем сопротивление нагрузкиR(Н). Под действием напряжения этого источника между торцевыми поверхностями полупроводника потечет ток основных носителей заряда. Образуется так называемыйтокопроводящий канал. Площадь поперечного сечения этого канала, а, следовательно, и его сопротивление зависит от шириныp-n-перехода. Изменяя величину напряжения источникаU(ЗИ), меняем обратное напряжение наp-n-переходе, а, значит, и его ширину. При увеличении этого напряжения ширинаp-n-перехода возрастает, а поперечное сечение канала между истоком и стоком уменьшается. Можно подобрать такую величину напряжения на затворе, при которомp-n-переход полностью перекроет канал, и ток в цепи нагрузки прекратится. Это напряжение называютнапряжением отсечки. Таким образом, в цепи мощного источникаU(СИ) протекает ток стокаI(С), величина которого зависит от величины управляющего сигнала – напряжения источникаU(ЗИ) и повторяет все изменения этого сигнала. Падение напряжения на сопротивлении нагрузки при протекании токаI(С) является выходным сигналом, мощность которого значительно больше мощности, затраченной во входной цепи. Принципиальным отличием полевого транзистора от биполярного является то, что источник входного сигнала подключен кp-n-переходу в обратном, запирающем направлении и, следовательно, входное сопротивление здесь очень большое, а потребляемый от источника входного сигнала ток очень маленький. В биполярном транзисторе управление осуществляется входным током, а в полевом транзисторе – входным напряжением. Следует отметить, что поскольку потенциал от истока к стоку возрастает, то соответственно возрастает и обратное напряжение наp-n-переходе, а, следовательно, и его ширина.

Стокозатворные характеристики:

Стокозатворная характеристика полевого транзистора показывает зависимость тока Iс от напряжения Uзи при фиксированном напряжении Uси: Ic = f(Uси) при Uси = const .

15. Полевые транзисторы с p-n переходом, принцип действия, стоковые характеристики:

Принцип действия: см. вопрос 14.

Стоковые характеристики:

Стоковые (выходные) характеристики полевого транзистора с р-n- переходом и каналом n- типа. Они отражают зависимость тока стока от напряжения Uси при фиксированном напряжении Uзи: Ic = f(Uси) при Uзи = const.