Полевые транзисторы.

В отличие от биполярных транзисторов называются еще канальными или униполярными. Главное достоинство транзисторов - высокое выходное сопротивление, которое может быть таким же, как у электронных ламп, и даже больше.

Рис.6.1. Структурная схема и УГО транзисторов.

Принцип действия: при изменении входного напряжения изменяется обратное напряжение на р-n переходе, и от этого изменяется толщина запирающего (обедненного) слоя (штриховая линия). Соответственно этому изменяется площадь поперечного сечения области, через которую проходит поток основных носителей заряда, т.е. выходной ток. Эта область называется каналом.

Электрод, из которого в канал вытекают основные носители заряда, называют истоком (И). Из канала носители переходят к электроду, который называется стоком (С). Исток и сток аналогичны катоду и аноду электронной лампы. Управляемый электрод, предназначенный для регулирования площади поперечного сечения канала, называется затвором (З). Если увеличивать напряжение затвора U_зи, то запирающий слой p-n перехода становиться толще и площадь поперечного сечения канала уменьшается. Следовательно, его сопротивление постоянному току R₀ возрастает и ток стока i_с становиться меньше. При некотором запирающем напряжении U_зи.зап. площадь поперечного сечения канала станет равной 0 и ток i_с станет очень малым. Транзистор запирается. А при U_зи=0 сечение канала наибольшее, сопротивление R₀ наименьшее (около сотен Ом) и ток i_с получается наибольшим. Характеристики и параметры ПТ. Управляющее действие затвора наглядно иллюстрируют управляющие (стыкозатворные) характеристики, выражающие зависимость i_c=f(U_зи) при U_см=const. Однако эти характеристики неудобны для расчетов и поэтому на практике пользуются выходными характеристиками.

Рис.6.2. Управляющие характеристики полевого транзистора. Выходные (стоковые) характеристики полевого транзистора представляют собой зависимость i_с=(U_си) при U_зи=const.

Рис.6.3. Выходные характеристики полевого транзистора.

Они показывают, что с увеличением U_си ток i_с сначала растет довольно быстро, а затем это нарастание замедляется и почти совсем прекращается, т.е. наступает явление, напоминающее насыщение. Это объясняется тем, что при повышении U_си ток должен увеличиваться, но т.к. одновременно повышается обратное напряжение на p-n переходе, то запирающий слой расширяется, канал сужается вблизи стока, т.е. его сопротивление возрастает и за счет этого ток i_с должен уменьшаться. При подаче большого по абсолютному значению отрицательного напряжения на затвор ток i_с уменьшается, и характеристика проходит ниже. Работа транзистора обычно происходит на пологих участках характеристики, т.е. в области, которая часто не совсем удачно называется областью насыщения. Напряжение, при котором начинается эта область, называется напряжением насыщения, а запирающее напряжение затвора - напряжением отсечки. Так же как и у биполярных транзисторов существует три схемы включения ПТ с общим истоком (ОИ) (аналогичноОЭ), общим стоком (ОС)(аналогично ОК), и общим затвором (ОБ).