13. Полевые транзисторы, их структура и т.Д

Биполярные транзисторы потребляют заметную мощность от источника входного сигнала, т.к. управляются током Iбэ. Это обстоятельство не позволяет использовать их в составе усилителей при подключении к маломощным источникам входного сигнала. В подобных случаях исп-ют т.н. полевые тр-ры, кот фактически электрическим полем (напряжением), а не током, т.к. этот ток очень мал. Различают 2 типа полевых тр-ров : с p-n переходом (каналом) м-д-н типа или МОП.

С-сток, И-исток, З-затвор

Р ис 2(заштрихованные области – области обратного смещенного p-n перехода. Сопротивление этих областей велико.). С увеличением Uси площадь заштрихованных областей увеличивается и при некотором значении Uси эти площадки смыкаются. При этом сопротивление канала резко увеличивается и происходит насыщение тока стока. Этому явлению соответствует участок насыщения на стоковой характеристике. Если теперь между затвором и и стоком подключить источник напряжения Uзи0, то Рис 4,5 (стоковые или выходные ВАХи). Рис 6 (канал полностью открыт) Основными параметрами полевых транзисторов являются: Iсмах; Uсимах; Uзио, внутреннее сопротивление r_i ri=dUзи/dIз. Ток стока в более сильной зав-ти от температуры чем у биполярного транзистора.

Рис 7 (МОП-транзисторы) Параметры полевого транзистора Ucмах – напряжение между стоком и истоком мах допустимое, Iсмах – мах допуст ток стока, Uзио – напряжение отсечки, r_i= dUcи/dIc (Uзи=const) – внутр сопротивление, кот хар-ет наклон выходной ВАХ на пологом участке, S= dIc/dUзи (Uси=const) – крутизна управляющей ВАХ, М=S*r_i, M=dUис/dUзи, М-коэфф усиления. Типичные значения параметров низкочастотных полевых транзисторов малой мощности: Uзи=0,8…10 В, r_i=0,02…0,5МОм, S=0,3…7,0 mA/B, Сзи=6…20 пФ, Сзс=2…8пФ МДП-транзистор (МОП)(см рис 7). 1-металический контакт(пластинка), 2-оксидная пленка (изолятор), 3-подложка полупроводниковая. Такие транзисторы называют также транзисторами с изолированным затвором. Подложка может быть соединена с истоком по внешней цепи или внутри транзистора. Рис8 (с каналом n-типа). ля p-типа стрелочка имеет обратное направление. Наличие изолятора между затвором и n-областью привело к тому, что входное сопротивление стало значительно больше, чем у обычного полевого транзистора. Подобные транзисторы в отличие от предыдущих могут работать в 2-х режимах: обеднение и обогащение. Это зависит от полярности напряжения Uзи. При Uзи>0 эл поле притягивает из подложки электроны, при этом сопротивление канала у Uзи уменьшается, ток стока увеличивается – это режим обогащения. При Uзи<0 электроны выталкиваются, сопротивление растет, ток уменьшается. Разновидностью МДП-транзисторов являются транзисторы с индуцированным каналом. В них между стоком и истоком специальный канал не создается. При Uзи=0 I=0, т.е.тр-р работает только в режиме обогащения. Рис 9(индуцированный)