Выводы полевого транзистора называются

  • Полевые транзисторы
  • Устройство и принцип действия полевых транзисторов с управляющимр-n переходом
  • 1) Устройство и принцип действия полевых транзисторов с управляющим р-п переходом
  • Полевым транзистором называется полупроводниковый прибор, в котором ток создаётся только основными носителями зарядов под действием продольного электриче­ского поля, а управление этим током осуществляется поперечным электрическим полем, ко­торое создаётся напряжением, приложенным к управляющему электроду.

Выводы полевого транзистора называются

  1. Все полевые транзисторы по своим конструктивным особенностям можно разделить на две группы;
  2. 1) полевые транзисторы с рп — переходами (канальные, или уни­полярные, транзисторы);
  3. 2) полевые транзисторы с изолированным затвором (МДП или МОП транзисторы).

Полевые транзисторы могут быть использованы в схемах усили­телей, генераторов, переключателей. Особенно широко применяются они в малошумящих усилителях с высоким входным сопротивлением. Весьма перспективным является также использование их (с изолиро­ванным затвором) в цифровых и логических схемах.

К важнейшим достоинствам полевых транзисторов следует отнести:

1. Высокое входное сопротивление, достигающее в канальных тран­зисторах с р п— переходами величины 106 —109 Ом, а в транзисто­рах с изолированным затвором 1013 — 1015 Ом.

Такое высокое значение входного сопротивления объясняется тем, что в транзисторах с р — п— переходами электронно-дырочный переход между затвором и истоком включен в обратном направлении, а в транзисторах с изо­лированным затвором входное сопротивление определяется очень большим сопротивлением утечки диэлектрического слоя.

2. Малый уровень собственных шумов, так как в полевых транзи­сторах, в отличие от биполярных, в переносе тока участвуют заряды только одного знака, что исключает появление рекомбинационного шума.

В широком диапазоне частот коэффициент шума полевых транзи­сторов не превышает 0,5—3 дБ.

3. Высокая устойчивость против температурных и радиоактивных воздействий.

4. Высокая плотность расположения элементов при использовании приборов в интегральных схемах.

Выводы полевого транзистора называются

  • Несколько определений:
  • Вывод полевого транзистора, от которого истекают основные носители зарядов, назы­вается истоком.
  • Вывод полевого транзистора, к которому стекают основные носители зарядов, называ­ется стоком.
  • Вывод полевого транзистора, к которому прикладывается управляющее напряжение, создающее поперечное электрическое поле называется затвором.
  • Участок полупроводника, по которому движутся основные носители зарядов, между р-п переходом, называется каналом полевого транзистора.
  • Поэтому полевые транзисторы подразделяются на транзисторы с каналом р-типа или п-типа.

Выводы полевого транзистора называются

Условное графическое изображение (УГО) полевого транзистора с каналом n-типа и с каналом р-типа

Принцип действия рассмотрим на примере транзистора с каналом п-типа.

Выводы полевого транзистора называются Выводы полевого транзистора называются

  1. На затвор всегда подаётся такое напряжение, чтобы переходы закрывались.
  2. Напряжение меж­ду стоком и истоком создаёт продольное электрическое поле, за счёт которого через канал движутся основные носители зарядов, создавая ток стока.
  3. 1) При отсутствии напряжения на затворе р-n переходы закрыты собственным внутрен­нимполем, ширина их минимальна, а ширина канала максимальна и ток стока будет максимальным.
  4. 2) При увеличении запирающего напряжения на затворе ширина р-n переходов увеличива­ется, а ширина канала и ток стока уменьшаются.
  5. 3) При достаточно больших напряжениях на затворе ширина р-n переходов может уве­личиться настолько, что они сольются, ток стока станет равным нулю.
  6. Напряжение на затворе, при котором ток стока равен нулю, называется напряжением отсечки.
  7. Вывод: полевой транзистор представляет собой управляемый полупроводниковый прибор, так как, изменяя напряжение на затворе, можно уменьшать ток стока и поэтому принято гово­рить, что полевые транзисторы с управляющими р-n переходами работают только в режиме обеднения канала.
  8. 2) Характеристики и параметры полевых транзисторов
  9. К основным характери­стикам относятся:
  10. • Стокозатворная характеристика — это зависимость тока стока (Iс) от напряжения на за­творе (Uзи).

Выводы полевого транзистора называются

• Стоковая характеристика — это зависимость Iс от Uси при постоянном напряжении на затворе (смотрите рисунок). Ic = f (Uси) при Uзи = Const

Выводы полевого транзистора называются

Пусть напряжение между затвором и истоком Uзи= 0. При уве­личении положительного напряжения Ucна стоке ток Iс будет нара­стать. Вначале зависимость Iс = f(Uc) будет почти линейной (уча­сток ОА на рис. 10.25, а).

Однако с возрастанием Iс увеличивается падение напряжения на канале, повышается обратное смещение для р n-переходов (особенно вблизи стока), что ведет к сужению се­чения токопроводящего канала и замедляет рост тока Iс.

В конечном итоге у стокового конца пластинки канал сужается настолько, что дальнейшее повышение напряжения уже не приводит к росту Iс (учас­ток AВ на рис. 10.25, а).

Этот режим получил название режима насы­щения, а напряжение Uс, при котором происходит насыщение, на­зывается напряжением насыщения(Uснас).

Основные параметры:

1) Напряжение отсечки.

2) Крутизна стоко-затворной характеристики. Она показывает, на сколько миллиампер изме­нится ток стока при изменении напряжения на затворе на 1 В.

Выводы полевого транзистора называются Выводы полевого транзистора называются

3) Внутреннее сопротивление (или выходное) полевого транзистора.

Выводы полевого транзистора называются

  • 4) Входное сопротивление.

Так как на затвор подаётся только запирающее напряжение, то ток затвора будет представлять собой обратный ток закрытого р-п перехода и будет очень мал. Величина входного сопротив­ления Rbx будет очень велика и может достигать 109 Ом.

Полевые транзисторы с изолированным затвором

Данные приборы имеют за­твор в виде металлической плёнки, которая изолирована от полупроводника слоем диэлектрика, в виде которого применяется окись кремния.

Поэтомуполевые транзисторы с изолирован­ным затвором называют МОП и МДП. Аббревиатура МОП расшифровывается как металл, окись, полупроводник. МДП расшифровывается как металл, диэлектрик, полупроводник.

МОП — транзисторы могут быть двух видов:

  • Транзисторы со встроенным каналом
  • Транзисторы с индуцированным каналом.
  1. Транзистор со встроенным каналом
  2. Основой такого транзистора является кристалл кремния р- или n-типа проводимости.
  3. Принцип действия.

Под действием электрическогополя между стоком и истоком через канал будут протекать основные носители зарядов, т. е. будет существовать ток стока.

При подаче на затвор положи­тельного напряжения электроны как неосновные носители подложки будут притягиваться в канал. Канал обогатится носителями заряда, и ток стока увеличится.

  • При подаче на затвор отрицательного напряжения электроны из канала будутуходить в подложку, канал обеднится носителями зарядов, и ток стока уменьшится.
  • При достаточно больших напряжениях на затворе все носители заряда могутиз канала уходить в подложку, и ток стока станет равным нулю.
  • Вывод: МОП — транзисторы со встроенным каналом могут работать как в режиме обогаще­ния, так и в режиме обеднения зарядов.
  • Транзисторы с индуцированным каналом
  • При напряжениях на затворе, равных или меньше нуля, канал отсутствует, и ток стока будет равен нулю.

При положительных напряжениях на затворе электроны, как не основные носите­ли заряда подложки р-типа, будутпритягиваться к затвору, а дырки будутуходить вглубь подложки.

Читайте также:  Размеры подъемника для легковых автомобилей

В результате в тонком слое под затвором концентрация электронов превысит кон­центрацию дырок, т. е. в этом слое полупроводник поменяет тип своей проводимости.

Образу­ется (индуцируется) канал, и в цепи стока потечёт ток.

Вывод: МОП — транзисторы с индуцированным каналом могут работать только в режиме обо­гащения.

МОП — транзисторы обладают большим входным сопротивлением, чем транзисторы с управ­ляемым переходом. Rbx = (1013-1015) Ом.

  1. Полевые транзисторы для ИМС РПЗУ
  2. В интегральных микросхемах РПЗУ в виде ячейки для хранения 1бит информации используются полевые транзисторы МНОП или МОП — транзисторы с плавающим затвором.
  3. Аббревиатура МНОП расшифровывается следую­щим образом:М — металл, Н — сплав H Si3 N4, О — оксид металла, П — полупроводник.
  4. Принцип действия этих транзисторов основан на том, что в сильных электрических полях электроны могут проникать в диэлектрик на глубину до 1мкм.
  5. МНОП- структура транзистора изображена на рисунке.

Транзисторы структуры МНОП имеют двухслойный диэлектрик. Первый слой, толщиной ме­нее 1мкм- это окись кремния, второй слой -толщиной несколько микрон — нитрид кремния.

Без программирования этот транзистор работает как обычный МОП — транзистор и содержит логическую единицу информации.

Для программирования логического нуля на затвор подают кратковременное напряжение (U = 25 — 30B) Пол действием этого напряжения электроны проходят слой окиси малой толщины, но не могутпройти слой нитрида кремния и скапливаются на границе этих слоев.

Поскольку напряжение кратковременно, то они остаются на границе слоев этих диэлектриков. Остав­шись, электроны создают объёмный отрицательный заряд, который может храниться сколь угодно долго. За счёт этого заряда возникает электрическое поле, противодействующееполю затвора.

Чтобы индуцировать канал в транзисторе, на затвор необходимо подавать большее напряжение, чтобы преодолеть действие поля объёмного заряда. Это соответствует сдвигу стоко-затворной характеристики вправо по оси напряжений.

При подаче на затвор импульса запроса 5В канал индуцироваться не будет, ток стока и ток в нагрузке отсутствуют, и на на­грузке будет уровень логического нуля.

  • Для стирания информации на затвор подают также напряжение 25 — 30 В, только отрицатель­ной полярности.
  • Структура МОП — транзисторов с плавающим затвором
  • В слое окисла кремния создаётся область из алюминия или поликристаллического кремния на расстоянии менее 1мкм от полупроводника (смотрите рисунок).

Принцип действия МОП — транзисторов с плавающим затвором точно такой же, как у транзи­сторов МНОП, только при программировании электроны скапливаются в плавающем затворе из алюминия или кремния. Стирание информации осуществляется ультрафиолетовым облуче­нием.

Полевой транзистор: для чего он нужен, как его открыть, схемы

Для того чтобы быстро изменить силу тока в усилительных схемах, лампочках или электрических двигателях применяют транзисторы. Они умеют ограничивать силу тока плавно и постепенно или специальным методом «импульс-пауза». Второй способ особо часто используется при широтно-импульсной модуляции и управления.

Если используется мощный источник тока, то транзистор проводит его через себя и регулирует параметр слабым значением. Если тока маловато, то используют сразу несколько транзисторов, обладающих большей чувствительностью. Соединять в таком случае их нужно каскадным образом.

В этой статье будет рассмотрено, как открыть полевой транзистор, какой принцип работы полевого транзистора для чайников и какие обозначения выводов полевой транзистор имеет.

Что это такое

Полевой транзистор — это радиоэлемент полупроводникового типа. Он используется для усиления электросигнала. В любом цифровом приборе схема с полевым транзистором исполняет роль ключа, который управляет переключением логических элементов прибора.

В этом случае использование ПТ является очень выгодным решением проблемы с точки зрения уменьшения размеров устройства и платы.

Обусловлено это тем, что цепь управления радиокомпонентами требует не очень большой мощности, а значит, что на одном кристалле могут располагаться тысячи и десятки тысяч транзисторов.

Выводы полевого транзистора называютсяСхема подключения электротранзистора полевого типа

Материалами, из которых делают полупроводниковые элементы и транзисторы в том числе, являются:

  • Фосфид индия;
  • Нитрид галлия;
  • Арсенид галлия;
  • Карбид кремния.

Выводы полевого транзистора называютсяГрафик области насыщения электротранзистора

Важно! Полевые транзисторы также называют униполярными, так как при протекания через них электротока используется только один вид носителей.

Характеристики полевого транзистора

Основными характеристики полевого транзистора являются:

  • Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность;
  • Максимально допустимая рабочая частота;
  • Напряжение сток-исток;
  • Напряжение затвор-сток;
  • Напряжение затвор-исток;
  • Максимально допустимый ток стока;
  • Ток утечки затвора;
  • Крутизна характеристики;
  • Начальный ток стока;
  • Емкость затвор-исток;
  • Входная ёмкость;
  • Выходная ёмкость;
  • Проходная ёмкость;
  • Выходная мощность;
  • Коэффициент шума;
  • Коэффициент усиления по мощности.

Вам это будет интересно  Описание кабеля КСПВВыводы полевого транзистора называютсяХарактеристика напряженности поля заряда

Как он работает

Полевой транзистор включает нескольких составных элементов — истока (источника носителя заряда наподобие эмиттера на биполярном элементе), стока (приемника заряда по аналогии с коллектором) и затвора (управляющего электрода наподобие сетки в лампах или базы).

Работа первых двух очевидна и состоит в генерации и приеме носителя электрозаряда, среди которых электроны и дырки. Затвор же нужен в первую очередь для управления электротоком, который протекает через ПТ.

То есть, получается классического вида триод с катодом, анодом и электродом управляющего типа.

Когда происходит подача напряжения на затвор, возникает электрополе, которое изменяет ширину определенных переходов и влияет на параметр электротока, протекающего от истока к стоку. Если управляющее напряжение отсутствует, то ничто не будет препятствовать потоку носителей заряда в виде электронов.

Когда напряжение управления повышается, то канал, по которому движутся электроны или дырки, наоборот, уменьшается, а при достижении некоего предела закрывается совсем, и полевой транзистор входит в так называемый режим отсечки.

Именно эта характеристика ПТ делает возможным их применение в качестве ключей.

Выводы полевого транзистора называютсяПодключение нагрузки к электротранзистору для его открытия

Свойства усиления электротока этого радиокомпонента обусловлены тем, что сильный электрический ток, который протекает от истока к стоку, повторяет все динамические характеристика напряжения, прикладываемого к затвору. Другим языком, с выхода этого усилителя берется абсолютно такой же по форме сигнал, как и на электроде управления, только более сильный.

Строение ПТ (униполярного транзистора) немного отличается от биполярного. А именно тем, что электричество в нем пере пересекает определенные переходные зоны. Электрозаряды совершают движение по участку регуляции, который называется затвором. Его пропускная способность регулируется параметром напряжения.

Выводы полевого транзистора называютсяВиды электротранзисторов полевого типа с маркировкой

Важно! Пространство зон транзистора под действием электрического поля уменьшается и увеличивается. Исходя из этого изменяется количество носителей зарядов — от их полного отсутствия до переизбытка.

Для чего нужен

ПТ нужны для того, чтобы управлять выходным током с помощью создаваемого электрического поля и изменять его важнейшие параметры. Структуры, созданные на основе полевого транзистора, часто используются в интегральных схемах цифрового и аналогового вида.

Выводы полевого транзистора называютсяn- и p-канальные электротранзисторы

Именно за счет полевого управления, эти транзисторы воздействуют на величину приложенного к их затвору напряжения. Это отличает их от биполярных транзисторов, которые управляются током, который протекает через их базу.

Читайте также:  Чем заменить фрезер по дереву

ПТ потребляют значительно меньшее количество электроэнергии, что и определило их популярность при использовании в ждущих и следящих устройствах, а также интегральных схемах малого потребления ( при организации спящего режима).

Вам это будет интересно  Особенности измерения яркости света

Важно! Одними из наиболее известных устройств, основанных на действии полевых транзисторов, являются пульты управления от телевизора, наручные часы электронного типа. Эти устройства за счет своего строения и применения ПТ могут годами работать от одного крошечного источника питания в виде батарейки.

Выводы полевого транзистора называютсяСхематический вид электротранзистора полевого типа

Как открыть полевой транзистор

Для того чтобы полностью открыть полевой транзистор и запустить его работы в режиме ключа, напряжение базы-эмиттера должно быть больше 0,6-0,7 Вольт.

Также сила электротока, текущая через базу должна быть такой, чтобы он мог спокойно протекать через коллектор-эмиттер без каких-либо препятствий.

В идеальном случае, сопротивление через коллектор-эмиттер должно быть равным нулю, в реальности же оно будет иметь сотые доли Ома. Такой режим называется «режимом насыщения транзистора».

Выводы полевого транзистора называютсяРежим насыщения элемента через транзистор

Как видно на схеме, коллектор и эмиттер находятся в режиме насыщения и соединены накоротко, что позволяет лампочке гореть «на полную».

Схема (структура)

На схеме ниже можно увидеть примерное строение транзистора полярного типа. Его выводы соединены с металлизированными участками затвора, истока и стока. Схема изображает именно p канальное устройство, затвором которого является n-слой. Он имеет гораздо меньшее удельное сопротивление, чем канальная область p-слоя. Область же перехода n-p в большей степени находится в p-слое.

Выводы полевого транзистора называютсяСхематическое изображение электротранзистора с n-p каналами

Как подключить

Все зависит от того, каким именно образом полевой транзистор будет включаться в усилительный каскад. Таких способа есть три:

  • С общим истоком;
  • С общим стоком;
  • С общим затвором.

Выводы полевого транзистора называютсяСхемы включения полевого электротранзистора в цепи

Их различия заключаются в том, что они используют различные электроды подаются питающим напряжением и к каким электроцепям присоединен источник сигнала и нагрузка для него.

Общий исток наиболее часто используется для достижения максимального усиления сигнала входа.

Общий сток используется для устройств согласования, потому что усиление там используется небольшое, но сигналы входа и выхода аналогичны по фазе.

Схема с общим затвором применяется чаще всего в усилителях высокой частоты. При таком способе подключения полоса пропускания намного шире, чем в других способах.

Конструкция полевого транзистора с управляющим p-n-переходом и каналом n-типа

Таким образом, полевой транзистор это очень важный полупроводниковый радиоэлемент, который способен управлять сопротивлением канала электротока путем воздействия на него поперечного электрического поля, создаваемого напряжением затвора.

Вам это будет интересно  Особенности химических источников

Что такое полевой транзистор и как его проверить | Компьютер и жизнь

Добрый день, друзья!

Недавно мы с вами начали плотнее знакомились с тем, как устроено компьютерное «железо». И познакомились одним из его «кирпичиков» — полупроводниковым диодом. Компьютер – это сложная система, состоящая из отдельных частей. Разбирая, как работают эти отдельные части (большие и малые), мы приобретаем знание.

Обретая знание, мы получаем шанс помочь своему железному другу-компьютеру, если он вдруг забарахлит. Мы же ведь в ответе за тех, кого приручили, не правда ли?

Сегодня мы продолжим это интересное дело, и попробуем разобраться, как работает самый, пожалуй, главный «кирпичик» электроники – транзистор. Из всех видов транзисторов (их немало) мы ограничимся сейчас рассмотрением работы полевых транзисторов.

Почему транзистор – полевой?

Выводы полевого транзистора называютсяСлово «транзистор» образовано от двух английских слов translate и resistor, то есть, иными словами, это преобразователь сопротивления.

Среди всего многообразия транзисторов есть и полевые, т.е. такие, которые управляются электрическим полем.

Электрическое поле создается напряжением. Таким образом, полевой транзистор – это полупроводниковый прибор, управляемый напряжением.

В англоязычной литературе используется термин MOSFET (MOS Field Effect Transistor). Есть другие типы полупроводниковых транзисторов, в частности, биполярные, которые управляются током. При этом на управление затрачивается и некоторая мощность, так как к входным электродам необходимо прикладывать некоторое напряжение.

Канал полевого транзистора может быть открыт только напряжением, без протекания тока через входные электроды (за исключением очень небольшого тока утечки). Т.е. мощность на управление не затрачивается. На практике, однако, полевые транзисторы используются большей частью не в статическом режиме, а переключаются с некоторой частотой.

Конструкция полевого транзистора обуславливает наличие в нем внутренней переходной емкости, через которую при переключении протекает некоторый ток, зависящий от частоты (чем больше частота, тем больше ток). Так что, строго говоря, некоторая мощность на управление все-таки затрачивается.

Где используются полевые транзисторы?

  • Выводы полевого транзистора называютсяНастоящий уровень технологии позволяет сделать сопротивление открытого канала мощного полевого транзистора (ПТ) достаточно малым – в несколько сотых или тысячных долей Ома!
  • И это является большим преимуществом, так как при протекании тока даже в десяток ампер рассеиваемая на ПТ мощность не превысит десятых или сотых долей Ватта.
  • Таким образом, можно отказаться от громоздких радиаторов или сильно уменьшить их размеры.
  • ПТ широко используются в компьютерных блоках питания и низковольтных импульсных стабилизаторах на материнской плате компьютера.
  • Из всего многообразия типов ПТ для этих целей используются ПТ с индуцированным каналом.

Как работает полевой транзистор?

ПТ с индуцированным каналом содержит три электрода — исток (source), сток (drain), и затвор (gate). 

Выводы полевого транзистора называются

Канал ПТ – это «водяная труба», в которую втекает «вода» (поток заряженных частиц, образующих электрический ток) через «источник» (исток).

«Вода» вытекает из другого конца «трубы» через «слив» (сток). Затвор – это «кран», который открывает или перекрывает поток. Чтобы «вода» пошла по «трубе», надо создать в ней «давление», т.е. приложить напряжение между стоком и истоком.

  1. Если напряжение не приложено («давления в системе нет»), тока в канале не будет.
  2. Выводы полевого транзистора называютсяЕсли приложено напряжение, то «открыть кран» можно подачей напряжения на затвор относительно истока.
  3. Чем большее подано напряжение, тем сильнее открыт «кран», больше ток в канале «сток-исток» и меньше сопротивление канала.

В источниках питания ПТ используется в ключевом режиме, т.е. канал или полностью открыт, или полностью закрыт.

Честно сказать, принципы действия ПТ гораздо более сложны, он может работать не только в ключевом режиме. Его работа описывается многими заумными формулами, но мы не будем здесь все это описывать, а ограничимся этими простыми аналогиями.

Скажем только, что ПТ могут быть с n-каналом (при этом ток в канале создается отрицательно заряженными частицами) и p-каналом (ток создается положительно заряженными частицами). На графическом изображении у ПТ с n-каналом стрелка направлена внутрь, у ПТ с p-каналом – наружу.

Собственно, «труба» — это кусочек полупроводника (чаще всего – кремния) с примесями химических элементов различного типа, что обуславливает наличие положительных или отрицательных зарядов в канале.

Читайте также:  Не регулируется сварочный инвертор

Теперь переходим к практике и поговорим о том,

Как проверить полевой транзистор?

  • Выводы полевого транзистора называютсяВ норме сопротивление между любыми выводами ПТ бесконечно велико.
  • И, если тестер показывает какое-то небольшое сопротивление, то ПТ, скорее всего, пробит и подлежит замене.
  • Во многих ПТ имеется встроенный диод между стоком и истоком для защиты канала от обратного напряжения (напряжения обратной полярности).
  • Таким образом, если поставить «+» тестера (красный щуп, соединенный с «красным» входом тестера) на исток, а «-» (черный щуп, соединенный с черным входом тестера) на сток, то канал будет «звониться», как обычный диод в прямом направлении.

Выводы полевого транзистора называютсяЭто справедливо для ПТ с n-каналом. Для ПТ с p-каналом полярность щупов будет обратной.

Как проверить диод с помощью цифрового тестера, описано в соответствующей статье. Т.е. на участке «сток — исток» будет падать напряжение 500-600 мВ.

Если поменять полярность щупов, к диоду будет приложено обратное напряжение, он будет закрыт и тестер это зафиксирует.

Однако исправность защитного диода еще не говорит об исправности транзистора в целом. Более того, если «прозванивать» ПТ, не выпаивая из схемы, то из-за параллельно подключенных цепей не всегда можно сделать однозначный вывод даже об исправности защитного диода.

В таких случаях можно выпаять транзистор, и, используя небольшую схему для тестирования, однозначно ответить на вопрос – исправен ли ПТ или нет.

Выводы полевого транзистора называютсяВ исходном состоянии кнопка S1 разомкнута, напряжение на затворе относительно стока равно нулю. ПТ закрыт, и светодиод HL1 не светится.

При замыкании кнопки на резисторе R3 появляется падение напряжения (около 4 В), приложенное между истоком и затвором. ПТ открывается, и светодиод HL1 светится.

Эту схему можно собрать в виде модуля с разъемом для ПТ. Транзисторы в корпусе D2 pack (который предназначен для монтажа на печатную плату) в разъем не вставишь, но можно припаять к его электродам проводники, и уже их вставить в разъем. Для проверки ПТ с p-каналом полярность питания и светодиода нужно изменить на обратную.

Иногда полупроводниковые приборы выходят из строя бурно, с пиротехническими, дымовыми и световыми эффектами.

В этом случае на корпусе образуются дыры, он трескается или разлетается на куски. И можно сделать однозначный вывод об их неисправности, не прибегая к приборам.

В заключение скажем, что буквы MOS в аббревиатуре MOSFET расшифровываются как Metal — Oxide — Semiconductor (металл – оксид – полупроводник). Такова структура ПТ – металлический затвор («кран») отделен от канала из полупроводника слоем диэлектрика (оксида кремния).

Надеюсь, с «трубами», «кранами» и прочей «сантехникой» вы сегодня разобрались.

Однако, теория, как известно, без практики мертва! Надо обязательно поэкспериментировать с полевиками, поковыряться, повозиться с их проверкой, пощупать, так сказать.

Полевые транзисторы

Полевой транзистор — это электронный прибор, предназначенный для усиления сигналов. Регулировка выходного тока этого транзистора производится за счет электрического поля (напряжением), поэтому его входное сопротивление на низких частотах очень велико.

Полевые транзисторы разрабатывались в качестве замены электронно-вакуумной лампы, поэтому их характеристики во многом похожи. В последнее время часто используется английское обозначение полевых транзисторов — FET (Field Effect Transistor).

Частоты, на которых могут работать полевые транзисторы достигают значения 200 ГГц.

Исторически первыми были полевые транзисторы с управляющим p-n переходом. Английское обозначение этих транзисторов — JFET (Junction FET) junction — это переход.

В полевых транзисторах вывод, эквивалентный эмиттеру, называется исток (и), а вывод, эквивалентный коллектору, называется сток (с). Запирание и отпирание канала полевого транзистора производится затвором (з).

Как и в биполярных транзисторах, существует два типа полевых транзисторов с p-n переходом. Это транзисторы с n-каналом и с p-каналом. Их условно-графические обозначения приведены на рисунке 1.

Выводы полевого транзистора называются Рисунок 1. Условно-графическое обозначение полевых транзисторов

На этих УГО стрелочка показывает, где находится исток транзистора. Направление стрелочки совпадает с направлением стрелочки в полупроводниковом диоде и показывает, куда будет протекать ток в управляющем p-n переходе. Поэтому если стрелочка направлена к каналу транзистора, то это канал n-типа, а в противоположном направлении, то это канал p-типа.

В настоящее время наиболее распространены кремниевые полевые транзисторы с изолированным затвором — металл-окисел-полупроводник (МОП). Английское обозначение этих транзисторов — MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET). Более общее название подобных транзисторов МДП-транзисторы (металл-диэлектрик-полупроводник), так как в качестве диэлектрика может использоваться не только оксид.

Подобное решение часто применяется в полевых транзисторах, выполненных на полупроводниках GaAs, GaAlAs, GaN, SiC. MOSFET-транзисторов существует уже четыре вида. Добавляется возможность работать не только со встроенными каналами, как в полевых транзисторах с p-n переходом, но и с индуцированным каналом.

Условно-графические обозначения МОП-транзисторов с встроенным каналом приведены на рисунке 2.

Выводы полевого транзистора называются Рисунок 2. Условно-графическое обозначение полевых МОП-транзисторов с встроенным каналом

Здесь затвор отделён от канала диэлектриком как в конденсаторе, а стрелочка рисуется между каналом и подложкой полупроводникового кристалла. В некоторых транзисторах подложка выводится наружу отдельным выводом. Направление стрелочки в условно-графическом обозначении показывает, какого типа канал используется в полевом транзисторе.

Индуцированные каналы в условно-графических обозначениях полевых транзисторов изображаются пунктиром. Индуцированный канал первоначально не существует.

Он образуется при подаче на затвор полевого транзистора открывающего напряжения. При этом чем больше будет напряжение, тем меньше будет сопротивление канала и больше ток, протекающий через полевой транзистор.

На рисунке 3 показаны УГО МОП-транзисторов с индуцирванным n- и p-каналом.

Выводы полевого транзистора называются Рисунок 3. Условно-графическое обозначение полевых МОП-транзисторов с индуцированным каналом

В этих полевых транзисторах подложка выведена отдельным выводом. Кружок вокруг транзистора показывается только для дискретных приборов. Он показывает наличие корпуса. Если транзисторы приводятся в составе схемы интегральной микросхемы, то кружки вокруг транзисторов не изображаются.

В качестве дополнительного материала по полевым транзисторам, можно посмотреть следующее видео. Размер видео уменьшен для того, чтобы кнопки управления были доступны на смартфонах с шириной экрана 320 пикселей. При просмотре можно увеличить размер изображения

Видео 1. полевые транзисторы

Итог:

  • Полевых транзисторов существует шесть видов.
  • У всех полевых транзисторов большое входное сопротивление на низких частотах.
  • Для производства полевых транзисторов подходит большее количество полупроводниковых материалов по сравнению с биполярными транзисторами.

Дата последнего обновления файла 14.07.2020

Ссылка на основную публикацию
Для любых предложений по сайту: [email protected]