Уніполярні (польові) транзистори, страница 4

1.3.2 Транзистор з індукованим каналом

На рис.1.9 показаний принцип пристрою транзистора з індукованим (інверсним) каналом і його умовне графічне позначення. Від попереднього він відрізняється тим, що канал виникає тільки при подачі на затвор напруги певної полярності.

Від транзистора з власним каналом транзистор з індукованим каналом відрізняється тим, що канал виникає тільки при подачі на затвор напруги певної полярності. За відсутності цієї напруги каналу немає, між витоком і стоком  n+-типа розташований тільки кристал р-типа і на одному з р-n+-переходов виходить зворотна напруга. В цьому стані опір між витоком і стоком дуже великий, тобто транзистор замкнутий. Але якщо подати на затвор позитивну напругу, то під впливом поля затвора електрони провідності переміщатимуться з областей витоку і стоку і з р-области у напрямку до затвора. Коли напруга затвора перевищить деяке відмикаюче або порогове Uпор значення (одиниці вольт), то в приповерхностном шарі концентрація електронів настільки збільшиться, що перевищить концентрацію дірок, і в цьому шарі відбудеться так звана інверсія типу електропровідності, тобто утворюється тонкий канал n-типа і транзистор почне проводити струм. Чим більше позитивна напруга затвора, тим більше провідність каналу і струм стоку. Таким чином, подібний транзистор може працювати тільки в режимі збагачення, що видне з його вихідних характеристик (рис.1.10б) і характеристик управління (мал. 1.10а).                                                        

                                                                                                                      Залежність вихідного струму стоку Ic від управляючої напруги на затворі Uзи (при Ucи = const) називається прохідною або передавальною характеристикою  МДП-транзистора. Залежність Ic(Uзи) називають також характеристикою входу-виходу   МДП-транзистора, оскільки вона зв'язує вхідну управляючу напругу Uзи і вихідний струм Ic і визначає ефективність управління по затвору. Сімейство прохідних характеристик МДП-транзистора зображено на мал. 1.11.

Характеристики починаються в крапці на осі вхідних напруг Uзи, відповідній пороговому значенню напруги затвора Uпор, оскільки тільки при Uзи > Uпор індукується провідний канал і з'являється вихідний струм Ic. З вихідної характеристики виходить, що із збільшенням Uси (чUси4ч >чUси3ч > чUси грч >чUси2ч >чUси1ч ) залежності  Ic(Uзи)  зміщуються вгору.

Прохідні характеристики в активній підсилювальній області роботи МДП-транзистора - полога  ділянка  выход-

ний характеристики  (чUсич > чUси грч ) - описується виразом

Ic = b/2 (Uзи - Uпор) 2

 

^{де b - питома крутизна характеристики.}

^{Звідси крутизна прохідної характеристики визначиться з виразу}

 

^{S = d Ic /d Uзи = b (Uзи - Uпор).}

 

^{При  Uзи - Uпор = 1В значення  b чисельно рівне крутизні, тобто питома крутизна - це крутизна приладу при ефективній управляючій напрузі Uзи - Uпор = 1В.}

^{Решта параметрів МДП-транзисторів визначається аналогічно параметрам польових транзисторів з р-n-переходом.}

^{Крім розглянутих існує різновид польових транзисторів - транзистори з двома затворами. Вони призначені для подвійного управління струмом стоку, що використовується при перетворенні частоти. Випускаються також подвійні польові транзистори, у яких в одному корпусі розміщено два транзистори з самостійними висновками.}

^{При роботі з МДП-транзисторами слід вживати заходів обережності для запобігання пробою тонкого шару діелектрика між затвором і каналом під дією статичних електричних зарядів, які можуть виникнути на ізольованому затворі. Необхідно, щоб при транспортуванні і монтажі електроди у транзисторів були замкнуті накоротко. Ці замикаючі проводнички видаляють тільки після закінчення монтажу, коли висновки транзистора вже упаяні в схему.}

 

^{1.4 Порівняльна характеристика польових і біполярних}

^{транзисторів}

 

^{МДП-транзистори і біполярні в схемі можуть виконувати однакові функції, працюючи як лінійний підсилювач або як ключ. Нижче приводяться порівняльні характеристики цих двох типів транзисторів, а потім указуються особливості експлуатації транзисторів, перш за все могутніх, обумовлені цими властивостями.}

МДП-транзісториФ і з і ч е з до і е   з в про й з т в а

Керований фізичний процес - інжекція неосновних носіїв. При зміні струму управління змінюється потік инжектированных носіїв заряду, що приводить до зміни вихідного струму.

Вихідний струм забезпечується носіями обох знаків (дірками і електронами).

Керований фізичний процес - ефект поля, що викликає зміну концентрації носіїв заряду в каналі. При зміні управляючої напруги змінюється провідність каналу, що приводить до зміни вихідного струму.

Вихідний струм забезпечується основними носіями одного знака (або дірками або електронами).

Про з про б е н н про з т і       э до з п л у а т а ц і і