 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Основные параметры полевых транзисторов 12
Теоретическая часть
Полевой транзистор – это полупроводниковый прибор, усилительные свойства которого обусловлены потоком основных носителей зарядов, протекающих через проводящий канал и управляемых электрическим полем. Полевой транзистор с управляющим p–n–переходом представляет собой пластину из полупроводникового материала, имеющего электропроводность определенного типа, от концов которой сделаны два вывода – электроды стока и истока. Вдоль пластины выполнен электрический переход (p–n–переход или барьер Шотки), от которого сделан третий вывод – затвор (рис. 9.1).
Рис. 9.1. Включение полевого транзистора с управляющим p–n–переходом
Внешнее напряжение Uси прикладывается так, что между электродами стока и истока протекает электрический ток, а напряжение, приложенное к затвору Uзи, смещает p–n–перехода, образованный затвором и каналом в обратном направлении. Сопротивление канала (области, расположенной под электрическим переходом), зависит от напряжения на затворе. Это обусловлено тем, что размеры p–n–перехода увеличиваются с повышением приложенного к нему обратного напряжения, а это приводит к повышению электрического сопротивления канала. При определенном напряжении на затворе канал может быть почти полностью перекрыт и тогда сопротивление между истоком и стоком будет очень высоким (несколько Ом – десятки Ом).
Ширина p–n–перехода зависит также от тока, протекающего через канал. Если например, Uси > 0 (рис. 9.1), то ток Iс, протекающий через транзистор, создает по длине канала падение напряжения, которое оказывается запирающим для p–n– перехода затвор–канал. Это приводит к увеличению ширины p–n–перехода и соответственно к уменьшению сечения и проводимости канала, причем ширина p–n–перехода увеличивается по мере приближения к области стока, где будет иметь место наибольшее падение напряжения, вызванное током Iс на сопротивлении канала Rси. Важными характеристиками полевого транзистора являются входные, выходные и передаточные статических характеристики. Выходные характеристикиполевого транзистора с управляющим p–n–переходом представлены на рис. 9.2.
Рис. 9.2. Выходная характеристика полевого транзистора с управляющим p–n–переходом При малых значениях напряжения Uси и Iс транзистор ведет себя как линейное сопротивление (увеличение Uси приводит к почти линейному возрастанию Iс, а уменьшение Uси – к соответствующему уменьшению Iс) (участок I, рис.9.2). При увеличении напряжения Uси характеристика Iс = f(Uси) отклоняется от линейной, что связано с сужением канала у стокового конца и при определенном значении Uсинас наступает режим насыщения (участок II, рис. 9.2). На данном участке II с увеличением Uси ток Iс меняется незначительно. Это происходит потому, что при большом напряжении Uси канал у стока стягивается в узкую горловину, наступает динамическое равновесие, при котором увеличение Uси и рост тока Iс вызывает дальнейшее сужение канала и соответственно уменьшение тока Iс. В итоге ток стока остается почти постоянным. Напряжение, при котором наступает режим насыщения называется напряжением насыщения Uсинас, а область II, рис. 9.2 называется областью насыщения выходной характеристики полевого транзистора.
Ic = Iс нач.(1- Uзи / Uзи отс)2, (9.1) где Iс нач – начальный ток стока – ток при Uзи = 0 и çUси ç> çUси нас.ç При дальнейшем увеличении напряжения Uси наблюдается пробой p–n–перехода. Входная характеристика полевого транзистора с управляющим p–n–переходом представляет собой обратную ветвь вольтамперной характеристики p–n–перехода. Статические характеристики передачи (стокозатворные характеристики) полевого транзистора с управляющим p–n–переходом показаны на рис. 9.3. и представляют собой зависимость тока стока от напряжения на затворе при различных постоянных напряжениях на стоке: Ic=f(Uзи)|Uси=const.
Рис. 9.3. Статические характеристики передачи полевого транзистора с управляющим р–n–переходом |UСИ1|>|UСИ2| Схемы включения полевых транзисторов управляющим p–n–переходом Полевые транзисторы с управляющим p–n–переходом можно включать в схему усилительных каскадов с общим истоком и общим стоком(рис. 9.4). Постоянное напряжение Uсм обеспечивает получение определенного значения сопротивления канала Rси и определенный ток Iс = Е/(Rси+ R). При подаче входного усиливаемого напряжения Uвх потенциал затвора меняется, а соответственно изменяются токи стока и истока, а также падение напряжения на резисторе R. Приращение падения напряжения на резисторе R при большом его значении значительно больше приращения входного напряжения. За счет этого осуществляется усиление сигнала.
а) б) Рис. 9.4. Включение полевого транзистора в схемы: а) с общим истоком; б) с общим стоком Помимо полевых транзисторов с управляющим p–n–переходом в технике широкое распространение получили МДП–транзисторы, у которых затвор изолирован от полупроводника слоем диэлектрика и имеется дополнительный вывод от кристалла, на котором выполнен прибор - подложка.
Основные параметры полевых транзисторов 12 |
Напряжение между затвором и истоком, при котором ток стока достигает заданного низкого значения (Ic ® 0), называют напряжением отсечки полевого транзистора Uзн. отс.
В данной области ток стока Ic характеризуется соотношением:
Основным преимуществом полевых транзисторов перед биполярными является высокое входное сопротивление, малые шумы, простата изготовления, отсутствие в открытом состоянии остаточного напряжения между истоком и стоком открытого транзистора.