tranzistori cu efect de câmp (unipolar), spre deosebire de bipolar - au aceeași purtători de sarcină polaritate - electroni sau numai în canalul n - tip (Figura 34 a), sau numai găurile din canalul p - tip (Figura 34 b).
Clasificare și simboluri grafice condiționale FETs este ilustrat în Figura 35 într-un circuit:
purtătorilor de sarcină principale care curge prin canalul de efectuare este controlată de un câmp electric transversal (mai degrabă decât curentul ca un tranzistor bipolar, după cum reiese termenul „“) FET.
Există două tipuri principale de FETs: de control P - n Joncțiunea și Insulated Gate.
Design: pe wafer n - tip de concluzii contacte metalice. Stratul dintre contactele se numește canalul conductor (n sau p - tip). Electrodul de FET, prin care curg în calea conducție a purtătorilor de sarcină. numita sursa (S) și electrodul, prin care canalul de curgere al purtătorilor de sarcină. numit de scurgere (C).
Pe placa frontală la o porțiune centrală (în general din două părți) substanța acceptoare depuse crearea regiunii p - tip: rezultatul este un p - n joncțiune. Din p - regiunea a încheiat al treilea electrod pentru a furniza p - n joncțiune tensiune inversă. În acest caz, canalul conductor este format în placa dintre cele două p - n intersecții. Atunci când se aplică o tensiune inversă la acest electrod, straturile au fost epuizate de purtători de sarcină au o conductivitate aproape de zero. Electrod la care se aplică tensiune, un câmp electric pentru controlul curentului care curge prin canalul, numit poarta (G) (Figura 36).
Tensiunea între scurgere și istokompodaetsya într-o astfel de polaritate că principalele transportatorii se deplasează prin canalul de la sursa la scurgere. Circuitul între drena și sursa este extrem de important.
poarta relativ la sursa se aplica cu respect napryazhenieobratnoe p - n joncțiune. Se creează transversal în raport cu canalul de câmp electric a cărui intensitate depinde de tensiunea aplicată.
Circuitul între poarta și sursa este controlul. Principiul de funcționare se bazează pe conductivitatea schimbării canalului datorită modificărilor în lățime p - n - tranziția sub efectul câmpului electric transversal, ceea ce creează tensiunea de poarta-sursă.
Dacă este inclus în circuitul amplificat sursa de semnal în serie cu sursa de tensiune de CC și în serie cu - (Figura 37), atunci semnalul slab determină o modificare a câmpului electric transversal; pulsează cu un semnal de frecvență, care, la rândul său, duce la o lărgire și o îngustare a canalului. Acest lucru determină creșterea bruscă de tensiune în întreaga sarcină.
Rezultă că, spre deosebire de un tranzistor bipolar, curentul de câmp nu este controlat și de tensiune.
Deoarece această tensiune inversă, un camarad circuit de poarta nu curge curent, impedanța de intrare este foarte mare, pentru controlul fluxului de purtători de sarcină și, prin urmare, producția tokommoschnost nu consumat. Acest avantaj FET comparativ cu bipolară.
4.9 statice Caracteristicile curent-tensiune de tranzistori cu efect de câmp cu p - n tranziția
Principalele caracteristici ale tranzistoarelor cu efect de câmp - ieșire (stoc) și uneltele (stokozatvornye).
Stock caracteristic - dependența curentului de scurgere reflectă de tensiune drena-sursă la o tensiune poarta-sursă constantă (Figura 38 a).
În partea timpurie a curbei trece prin origine și corespunde valorilor mici ale căror schimbare are un efect redus asupra conductivitatea canalului, canalul este complet deschis. Prin urmare, curentul în acest domeniu crește proporțional cu tensiunea. Odată cu creșterea în continuare de tensiune începe să afecteze impactul asupra conductivitatea canalului. Motivul acestui fapt este o creștere a capacității de puncte de canal în direcția de scurgere și, astfel, tensiune inversă în creștere p - n - joncțiune, care atunci când. stoc la sfârșitul aceeași magnitudine. Așa cum se produce îngustarea canalului, scade sale de conductivitate și creșterea curentului este încetinită.
canal maximă constricție se numește canal de suprapunere. Acest mod se numește regimul de saturație. Tensiunea la care începe modul de saturație se numește tensiune de saturație - curent curentul de saturație. Caracteristicile Plot corespunzătoare amplificatorului modul de saturație utilizat ca de lucru.
Odată cu creșterea în continuare a tensiunii. defalcare avalanșă apare p-n joncțiune aproape de scurgere. Tranzistorul defalcare inacceptabilă însă în funcționare limitată de valoarea maximă admisă.
Stokoe-gate caracteristică - dependența curentului de scurgere este tensiunea la o valoare constantă a tensiunii de scurgere-sursă
.
Această relație caracterizează acțiunea de control al tensiunii de intrare la curent de ieșire. Când și se află pe axa 8 mA (Figura 38 b). Odată cu creșterea tensiunii. canal de conductivitate scade, curentul de scurgere este redusă până când până când canalul nu ar suprapune: curentul prin canalul este oprit, tranzistorul este închis. Tensiunea la care curentul prin calea de scurgere-sursă este terminată se numește tensiunea de prag.
Între tensiunea de saturație și de tensiune cut-off există o relație. .
Schimbarea temperaturii are un efect redus asupra funcționării FET, deoarece cu creșterea temperaturii scade lățimea p - n joncțiune, care ar trebui să crească. Cu toate acestea, cu creșterea temperaturii scade mobilitatea purtătorilor majoritari, ceea ce determină creșterea rezistenței la canal și scăderea. Ridicarea temperaturii reduce stresul datorită creșterii în sens invers p curent - n intersecție.
4.10 Parametrii cu efect de câmp tranzistori cu p - n tranziție
Principalii parametri sunt: panta caracteristicilor de scurgere la poarta, câștigul, rezistența internă, impedanța de intrare, curent și tensiunea de saturație la tensiunea de poarta la zero, tensiunea de prag a și parametrii de limitare moduri: curentul maxim de scurgere cu. admisibilă, admisă, - puterea disipată maximă admisibilă.
Static pantă S - prezintă efectul tensiunii gate asupra curentului de ieșire tranzistor și determinați
.
Prăvăliș pantei determina caracteristicile de scurgere la poarta; cea mai mare acțiune de control declanșator pantă estimare. Valoarea numerică determinată prin prirascheniyamii mici respectiv. Valoarea aproximativă a acestui parametru.
Intern (diferențial) prezintă efectul rezistenței de tensiune drena-sursă pe curent de ieșire tranzistor. Este determinată de panta caracteristicilor de scurgere pe regiunea de saturație ca
.
Cu cât. mai adâncite în regiunea de saturație caracteristica. Intrare de mare rezistență p - n - tranziție.
Static de tensiune amplificare factor m - caracterizat prin proprietățile de întărire ale tranzistoare cu efect de câmp, care pot fi găsite ca produs.
câștigul indică de câte ori schimbarea în tensiune poarta-sursă de influență mai mare asupra curentului de scurgere decât aceeași modificare de tensiune de scurgere-sursă
.
În plus față de acești parametri pentru FETs înaltă frecvență astfel parametru este luat în considerare ca capacitatea interelectrodic.
Tensiunea maximă admisibilă de scurgere-sursă este selectată cu o marjă de aproximativ 1,5 ori mai mică decât tensiunea de defalcare a drena-poarta. la.