Таким образом современная система обозначений позволяет по наименованию типа получить значительный объём информации о свойствах транзистора.

Цифробуквенное обозначение не указывает, какую проводимость имеет транзистор и структуру технологического изготовления. Проводимость и структура указывается в условных графических обозначениях

( УГО ):

Полевой транзистор с каналом р-типа с затвором на

основе p – n перехода.

Полевой транзистор с каналом n-типа.с затвором на

основе p – n перехода.

Полевой транзистор с изолированным затвором

обеднённого типа с р – каналом

Полевой транзистор с изолированным затвором

обеднённого типа с n – каналом

Полевой транзистор с изолированным затвором

обогащённого типа с n – каналом

Полевой транзистор с изолированным затвором

обогащённого типа с р – каналом

Полевой транзистор имеет три основных вывода – затвор, исток, сток, Затвор – это электрод, на который подаётся потенциал, создающий эффект электрического поля. Истоком служит тот электрод, из которого при соответствующей полярности напряжения между истоком и стоком в канал поступают основные носители, а стоком – тот, через который эти носители уходят из канала. В принципе исток и сток обратимы. Однако за счёт конструктивных особенностей при монтаже МОП транзисторов менять местами электроды сток и исток не рекомендуется.

На рис. 1 представлена структура полевого транзистора с токопроводящим объёмным каналом. В основе работы полевого транзистора с токопроводящим объёмным каналом лежит изменение площади сечения проводящего канала с помощью р-n-перехода, к которому подключается электрод затвора. Когда напряжение на затворе равно нулю, электрическое поле минимальное и соответствует статическому состоянию p-n перехода. Сечение канала имеет максимальную площадь, а электрическое сопротивление канала между истоком и стоком минимально. При этом ток стока достигает максимальной величины. Если подвести к затвору обратное смещение, то обедненный слой р-n-перехода расширится (увеличится электрическое поле), а сечение канала уменьшится. Сопротивление канала увеличится, а ток стока уменьшится. При достижении напряжения отсечки U_зиотс ток в канале бутет равен нулю (рис3). Стокозатворная характеристика называется проходной или передаточной.

При малых напряжениях на стоке полупроводник имеет свойство линейного сопротивления. При увеличении напряжения U_си ток в цепи стока возрастает. При этом возрастает концентрация основных носителей у стока, а следовательно возрастает у стока электрическое поле, препятствующее прохождению тока – сечение канала уменьшается. Этим обстоятельством объясняется, что при увеличении напряжения U_си, ток стока изменяется незначительно. Ток стока остаётся практически постоянным после достижения напряжения насыщения U_си > U_синас. На рис.2 представлено семейство выходных характеристик.

Анализ работы устройств на полевых транзисторах проводят классическим методом с помощью теории четырёхполюсников. В зависимости от того, какой из выводов является общим для входа и выхода, различают три схемы включения полевого транзистора: с общим истоком (ОИ), с общим затвором (ОЗ) и общим стоком (ОС). Наибольшее применение на практике получила схема включения с общим истоком.

На рис 4 приведена типовая схема каскада усилителя на полевом транзисторе с общим истоком. Изменяя напряжение источника смещения U_см, можно обеспечить любой режим работы по передаточной характеристике. Чаще используется режим класса «А» в входных каскадах многокаскадных усилителей. Это объясняется:

-очень большим входным сопротивлением, что упрощает его согласование с высокоомным источником сигналов;

-малым коэффициентом шума, что делает его более предпочтительным при усилении слабых сигналов;

-большей собственной температурной стабильностью режима покоя.

Для анализа работы полевого транзистора в режиме малых сигналов используют эквивалентную схему, представленную на рис 5. Входные сопротивления R_зи и R_зс – это сопротивления закрытых переходов, очень велики (10- 100) Мом и при анализе работы могут не учитываться. Сопротивление R_си также достаточно велико (0.1-1,0) Мом. Как следует из схемы входное и выходное сопротивления носят явно ёмкостной характер. Следовательно, инерционность полевого транзистора обусловлена только процессами перезаряда его входной и выходной ёмкости. С увеличением частоты входного сигнала входной ток полевого транзистора, определяемый входной ёмкостью, растёт, что эквивалентно снижению коэффициента усиления.

Основными параметрами, характеризующими полевой транзистор как нелинейный элемент в статическом режиме являются:

- коэффициент усиления по напряжению К_u=; при I_с = const; (20 – 200);

- крутизна передаточной характеристики отражает степень влияния входного напряжения на выходной ток ; при U_си= const; ( 0,2 – 10);

- дифференциальное выходное (внутреннее) сопротивление r_вых= ;при U_зи= const; определяется по выходным характеристикам. В справочниках приводятся не значения сопротивления, а активная составляющая выходной проводимости Y_си. Используя значение проводимости рассчитывается внутреннее сопротивление R = , (20 – 300) кОм;

- напряжение отсечки определяется по переходной характеристике U_{зи отс} (0,2 – 10) В;

- Начальный ток стока, типовое значение, мА I_{си_______}

- Ток утечки затвора, не более, нА I_з0 ____

- предельное значение постоянного тока стока I_{с макс} (10 – 100) мА;

- максимальная частота усиления f_гр – это частота, на которой коэффициент усиления по мощности K_up равен единице (десятки – сотни) МГц.

Первые три параметра связаны соотношением µ = SR_си.

В режиме больших сигналов, когда напряжения на стоке в динамическом режиме достигает порогового напряжения используется параметр дифференциального сопротивления участка затвор – сток . Это сопротивление учитывает обратную связь между выходом и входом полевого транзистора.