56.Полевые транзисторы.

Полевые транзисторы иногда называют МДП или МОП по первым буквам слов металл диэлектрик - полупроводник, металл – оксид - полупроводник, отражающих технологию их изготовления. МОП - и МДП - транзисторы лишь отдельные представители транзисторов, в которых током управляет электрическое поле.

П олевой транзистор имеет три основных вывода: исток (И), затвор (3) и сток (С). Управляющим электродом служит затвор. У МДП - транзисторов есть еще один внешний вывод - подложка (П), его обычно соединяют с истоком и не рассматривают отдельно. В простейшем случае исток подключается к общему проводу. К стоку подводится напряжение от источника питания. Ток между истоком и стоком зависит от напряжения на затворе, точнее от напряжения затвор-подложка, так как именно это напряжение обусловливает величину электрического поля, в котором находится зона перехода от истока к стоку. В отличие от биполярных транзис­торов управление происходит, практически, без затраты мощности управляющего сигнала.

Различают два основных типа полевых транзисторов. В первом из них зависимость тока стока 1_с  от напряжения на затворе U_з имеет вид кривой (рис.а). Такой транзистор называют нормально открытым, так как при напряжении затвора, равном нулю, он проводит ток. Второй тип полевого транзистора - нормально закрытый. При нулевом потенциале на затворе ток стока транзистора равен нулю (рис.6).

В цифровых электронных устройствах используют преимущественно нормально закрытые полевые транзисторы.

Имеется определенная аналогия между биполярным п-р-п - транзистором и полевым нормально закрытым транзистором с ка­налом n-типа: оба они не проводят ток при нулевом (и отрицательном) смещении на управляющем электроде, оба открываются при положительном смещении на этом электроде, оба достигают тока насыщения.

Подобного рода аналогию можно усмотреть и в характеристи­ках биполярного р-п-р- транзистора и нормально закрытого полевого транзистора с каналом р-типа.

57. Статические характеристики полевых транзисторов(проходные, выходные)

Основными характеристиками полевого транзистора являются: выходные (стоковые) – I_с = f(U_си) при U_зи = const и характеристики передачи (cток-затворные) – I_с = f(U_зи) при U_си = cоnst.

На рис. 4 приведены ВАХ полевых транзисторов, включенных по схеме с ОИ: с управляющим р-n-переходом (а, б); МДП-транзистора с индуцированным каналом (в, г) и МДП-транзистора со встроенным каналом (д, е) (все три типа транзисторов имеют канал n-типа).

Д ифференциальные параметры полевых транзисторов

Основными дифференциальными параметрами полевых транзисторов являются:

крутизна ;

Рис. 4

внутреннее (дифференциальное) сопротивление

;

статический коэффициент усиления

Все три параметра связаны уравнением µ = SR_i;

Параметры транзисторов можно определить по статическим характеристикам, как показано на рис. 5. Для рабочей точки А (U'_си, I'_с, U'_зи) крутизна и дифференциальное сопротивление определяются следующими выражениями:

;

.

Широкое распространение получают полевые транзисторы с барьером Шотки. Перспективными транзисторами являются полевые транзисторы на арсениде галлия, работающие на частотах до 20 ГГц, которые можно использовать в малошумящих усилителях СВЧ, усилителях мощности и генераторах. Условное обозначение полевых транзисторов на принципиальных схемах и режимы работы приведены в табл. 1.

Для маркировки биполярных транзисторов используется буквенно-цифровая система условных обозначений согласно ОСТ 11.336.038-77, такая же, как и для биполярных транзисторов.