- •3.9 Варикапы
- •4 Биполярные дискретные транзисторы
- •4.1 Устройство и принцип действия транзисторов
- •4.2 Режимы работы биполярного транзистора
- •Схемы включения биполярного транзистора
- •4.6 Зависимость параметров транзистора от температуры
- •4.7 Входные и выходные характеристики транзистора с оэ и об
- •4.8 Эквивалентная схема эберса-молла
- •4.9 Малосигнальная эквивалентная схема
- •4.10 Эквиваентная схема в h- и у-параметрах
- •4.11 Температурные характеристики полевых транзисторов
- •5 Аналоговые усилительные устройства
- •5.1 Назначение и структурная схема усилителя
- •5.2 Классификация усилителей
- •Основные характеристики усилителей
- •5.4 Виды искажений сигналов в усилителях
- •5.5 Передаточная функция усилителя
- •5.6 Частотные характеристики усилителя
- •Частотная характеристика rc и cr-цепей
- •5.8 Цепь из последовательно соединенных r и l элементов
- •5.9 Резонансные цепи
- •5.9.1 Последовательный резонансный контур (рис.5.11)
- •5.9.2 Параллельный резонансный контур
- •5.11 Виды обратных связей в усилительных устройствах
- •При этой связи сигнал ос снимают с дополнительного измерительного элемента ( датчика тока rдт , включенного последовательно с нагрузкой).
- •5.12 Влияние ос на свойства усилителя
- •5.12.1 Входное сопротивление
- •5.12.2 Выходное сопротивление
- •Полоса усиливаемых частот
- •Коэффициент усиления
- •Влияние ос на искажения усилителя.
- •Устойчивость цепей с ос
- •5.13.1 Критерий Найквиста
- •Критерий устойчивости Гурвица
- •Критерии устойчивости Михайлова
- •Методы стабилизации рабочей точки
- •7 Структура и принцип действия тринистора
- •8 Структура и принцип действия симистора
- •9 Полевые транзисторы. Основные определения
- •9.1 Полевой транзистор с управляющим p-n переходом
- •9.3 Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •9.5 Основные параметры
- •9.6 Обозначение и классификация биполярных
- •9.7 Свойства полевых транзисторов
9 Полевые транзисторы. Основные определения
Обозначение полевого транзистора показано на рис. 9.1.
В полевых транзисторах ток создается основными типами носителей (или электроны или дырки), отсюда название – униполярные.
Процессы инжекции и диффузии, как в биполярном транзисторе отсутствуют.
Поток носителей заряда протекает через проводящий канал и управляется электрическим полем. (отсюда название – полевой). Проводящий слой, по которому проходит рабочий ток, называют каналом, отсюда еще название – канальный. Полевые транзисторы разделяют на два класса: с управляющим p-n переходом и с изолированным затвором. Металлический электрод, создающий эффект поля, называют затвором. Два других электрода называют истоком (И) и стоком (С). Эти электроды в принципе обратимы. Стоком является тот из них, на который (при соответствующей полярности напряжения) поступают рабочие носители канала. Если канал n-типа, то рабочие носители – электроны и полярность стока положительная. Исток обычно соединяют с основной пластиной полупроводника, называемой подложкой П.
Достоинство полевых транзисторов – большое входное сопротивление и высокая технологичность.
9.1 Полевой транзистор с управляющим p-n переходом
Рис.
9.2 Полевой транзистор с управляющим
p-n
переходом
UЗС отсечки – напряжение UЗИ, при котором Ic=0 и токопроводящий канал полностью перекрыт. При UЗИ >UЗИ отс. в канале появляется проток шириной в, по которому от стока к истоку протекает ток Iс , создающий на сопротивлении канала падение напряжения. Это напряжение складывается с UЗИ и приводит к увеличению напряжения на обратно смещенном p-n-переходе, т.е. к сужению канала. Рост тока Ic , приводит к увеличению падения напряжения на канале и к уменьшению его ширины, поэтому уменьшается ток Ic , протекающий между стоком и истоком. Уменьшение Ic приводит к уменьшению напряжения на канале и на обратно смещенном p-n – переходе. При этом увеличивается ширина “в” канала и ток Ic. В транзисторе устанавливается динамическое равновесие. При UСИ>UСИ нас. Ic на уровне насыщения, т. Ic=Ic нас.
Для режима отсечки (транзистор заперт): UЗИ=UPB отс. , Ic=0.
Для открытого транзистора UЗИ-UСИ нас.=UЗИ отс.
9.2 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
Изменение выходного Ic при изменении UСИ происходит до определенного значения UСИ нас.=UЗИ-UЗИ отс.. При дальнейшем росте UСИ ток Ic остается неизменным до появления UСИ проб..
9.3 Полевые транзисторы с изолированным затвором
И СО ВСТРОЕННЫМ КАНАЛОМ
Два вида структуры: металл-окисел-полупроводник - МОП - транзисторы, металл-диэлектрик-полупроводник – МДП – транзисторы.
Д ва типа транзисторов с изолированным затвором: со встроенным каналом и с индуцированным каналом.
МОП – транзистор со встроенным каналом приведен на рис. 9.4.
Приложенное к затвору отрицательное напряжение отталкивает электроны во встроенном канале n- типа. В результате создается обедненный слой в верхней части полупроводника между изолирующей прокладкой из окисла и проводящим каналом. МОП транзистор со встроенным каналом используется в режиме обеднения (малое количество электронов). Для транзистора с n-каналом это соответствует подаче отрицательного напряжения на затвор.
Его характеристики не отличаются от характеристик транзистора с управляющим p-n переходом, имеющим канал такого же типа. Т.к. затвор изолирован, то на него можно подавать не только напряжения, уменьшающие ток стока (отрицательные для канала n-типа и положительные для канала p-типа), но и напряжения обратной полярности. Первый режим называется режимом обеднения, а второй – режимом обогащения.