Главная » Транзисторы

Полевые транзисторы с управляющим р-н переходом

 Полевые транзисторы с управляющим р-н переходом

Вскоре после разработки биполярных транзисторов появились полевые транзисторы с управляющим перехо­дом. Их можно представить (условно) в виде тонкой полупроводниковой пластины с расположенным в сере­дине ее управляющим р-n переходом.

Толщина области объемного заряда р-n перехода зависит от обратного напряжения на нем. А это приводит к изменению попереч­ною сечения канала — тонкой области полупроводника управляющим р-п переходом.

Семейство выходных ВАХ полевых транзисторов этого типа, их входная и передаточная характеристики качественно очень напоминают соответствующие характеристики лампы-пентода. И это не случайно - оба класса приборов используют полевые механизмы управления исходным током. Однако долгое время полевые транзисторы  с управляющим р-n переходом оставались мало­мощными и низковольтными приборами.

Полевой транзистор с управляющим р-n-переходом представляет собой кристалл полупроводника ПК электронной про­водимости (n-типа) с двумя внешними токоотводами - истоком И и стоком С, через которые проходит ток, создаваемый основными носителями заряда. Между внешними токоотводами подключены нагрузка RH и источник постоянного Напряжения £с. Токоотвод И, через который в кристалл входят основные носители заряда, назы­вают истоком, а токоотвод С, через который заряды выходят во внешнюю цепь, - стоком.
В основном кристалле полупроводника создана область проти­воположного типа проводимости - дырочной (р-типа), которая вы­полняет функции управляющего электрода и называется затвором 3. Между затвором и основным кристаллом возникает р-n-переход, а в самом кристалле создается уз­кий, канал К. (n-типа) для дви­жения основных носителей заря­да - электронов. Сечение канала зависит от напряжения на затворе. Обычно к затвору подводится по­стоянное обратное напряжение смещения Е3 (минус подключен к р-, а плюс - к n-области). Меж­ду затвором и истоком подключа­ют источник переменного напря­жения сигнала Ucmsinwt, которое требуется усилить.
При отсутствии сигнала на входе основные носители заряда - электроны под действием ускоряю­щего поля дрейфуют в канале от истока к стоку, создавая ток в кристалле. Этот ток определяется напряжением стока и сопротивлением канала, зависящим от его сечения.
Если одновременно с напряжением смещения Еэ в цепь затво­ра подается переменное напряжение сигнала, результирующий по­тенциал на р-я-переходе изменяется U3= - Ea+Ucm sin wt. При этом будет изменяться ширина p-n-перехода, что вызовет изменение се­чения канала, а следовательно, и его проводимости. В результате напряжение сигнала модулирует сечение канала, управляя током в канале и нагрузке. Таким образом, в полевых транзисторах с уп­равляющим р-гс-переходом под действием поля внешнего источника изменяется сечение токопроводящего канала.