20 Полевой транзистор с р-n переходом

К анальные транзисторы бывают n и p типа. Стрелка вправо на затворе показывает канал n типа, влево p типа. Канал создан из полупроводника n типа заключенного между 2мя p-n переходами. Начало движения заряда - исток, электрод к которому движется заряд- сток. Полупроводниковый слой p типа имеет более высокую концентрацию носителей. Входное напряжение поданное на данный транзистор является обратным для p-n перехода. Полевые транзисторы с p-n переходом имеют запирающее напряжение U. Это значит что при смене полярности входного сигнала транзистор перестает работать. Управляющее вх U является обратным для обоих p-n переходов. Управление током может производится за счет изменения ширины p-n перехода. P-n переход представляет собой группу полупроводников, объединенных носителем заряда, но поскольку концентрация зарядов в p слое больше чем в n, то измерение ширины происходит за счет высокоом. n-слоя, т.е действует эффект модуляции ширины базы. Сечение токопроводящего канала изменяется, значит изменяется и его проводимость, изменяется ток.

1 . Uзи<0, Uис=0, Ic=0

U приложено только ко входу. При этом изменение Uзи приводит к изменению проводимости канала, за счет равномерного сужения канала по всей длинне.

2 .Uзи=0, Uис>0, Ic>0

П ри Uис>0 через канал протекает Ic, в результате создается падение U, которое возрастает от И к С. Максимальное падение U=Uсм, которое было в точке C. Потенциалы точек р-типа будут неодинаковы по его длинне, возрастая от 0 до Uис в точке стока. Т.к потенциалы точек p обладают определенным напряжением, определяется Uзи=0, Uобр приложенное к pn переходувозрастает от истока к стоку, которая приводит к возрастанию ширины модуляции базы. При некоторой Uис происходит смыкание канала, и его сопротивление становится высоким.

3. Uзи<0, Uис>0, Ic>0

21. Вах полевых транзисторов с р-n переходом

Вах полевых транзисторов с pт переходом бывает 2х видов:

1) стоковая 2)стокозатворная.

Стоковые вых х-ки

Т ранзистор с pn переходом, канал n типа. Iс=F(Ucи), при этом (Uзи=const). Имеются явно выраженные 3 области 1 Крутая, 2 Пологая, 3 Пробоя, т.е переход исток-сток.

Р/м Uзи=0. U учитываем от 0 до точки а влияние Uис на проводимость канала незначительно, поэтому здесь применяем линейную зависимость в обл Ic(Uис).

Такая линейная зависимость широко используется в схемах для создания управляемого омического сопротивления, оно свободно от паразитных эдс, которые связаны с зарядом. На участке а-б увеличивается Uис. В точке б канал сужается до минимума, смыкается pn переход, дальнейшее повышение Uис теоретически не должно увеличить Iс, т.к с увеличением Uис имеем разного рода утечки и влияет Эл поле pn перехода, который прилегает к каналу. Третий участок ВАХ характеризуется резким возрастанием тока, который вызван лавинным пробоем pn перехода, пробой идет по центру С-З( в точке d и выше может произойти пробой pn перехода, на уч C-З). Если Uис<0, то исходная проводимость канала уменьшается ( рис 3).В связи с этим начальные участки кривых имеют меньшую крутизну нарастания тока. Перекрытие канала происходит при меньшем напр Uис чем в сл 1 (рис 1).

Перекрывание канала соответствует абсциссе точки Uз, при кот Ic=0 называется напряжением отсечкиUзи0; числ. Зн. Uзи0=Uис в точке ВАХ при Uзи=0.

У правление выходным током в полевом транзисторе производится Uзи, поэтому важное значение имеет стокозатворная характеристика (или проходная характеристика транзистора). Она имеет большой практический смысл. Iс=F(UЗи) при (Uси=const).

Важным параметром является крутизна характеристики S=dIс/dUзи приUис=const, т.о

S=ΔIc/ΔUзи при Uси=const. Заметим, что хар-ка сток-затвор располагается только во втором квадрате. Внутреннее сопротивление транзистора ri=dUси/dIс при Uзи=const. В области два давление высокое ri=ΔUси/ΔIс при Uзи=const. Входное сопротивление транзистора rвх= ri=dUзи/dIз в отличие от биполярных транзисторов. Напряжение входа полевых транзисторов много больше. Тк изменение входного тока - изменение обратного тока pn перехода (он очень небольшой), значит сопротивление входа очень большое. Измеряется десятками Мом. Статический коэф усиления M=S*ri,

М=-dUuc/dUзи, при Iс=const. В полевых транзисторах учитывается большое ri и rвых, усиливается влияние межэлектродных емкостей ( З и И, Зи С) которые существенно влияют на частные свойства полевых транзисторов.

Влияние температуры

Обусловлено температурной зависимостью пот-ого барьера φ0 и изменении подвижности электронов и дырок при изменении температуры. С ростом температуры, падает φ0, это сказывается на увеличении сечения канала и проводимости, а подвижность носителей уменьшается, значит уменьшается и проводимость канала.

Принимая во внимание противоположное влияние φ0 и подвижности носителей можно найти рабочую точку в которой это влияние взаимно компенсируется, это не всегда оказывается целесообразным.

2 2. Т-образная схема замещения транзистора.

ri-внутр. сопротивление идеального источника тока. Если выполняется по интегр технологии c- невысокие, но их очень важно знать при оценке частотных свойств, тк входное сопротивление полевого транзистора очень большое, поэтому постоянная времени заметна, при rвх=10^-12 с=1пкФ. Если транзистор используется в области низких частотили при пост токе используется 2 эл SUвх и riа емкости не используются. Есть разновидности схем замещения, когда вместо источника тока используется источник ЭДС, и последовательно соединенные внутренние сопротивления.