Полевые транзисторы Выполнили: Зуев А.П., Терёхин М.С. Терёхин М.С.

Полевым называется транзистор, действие которого основано на использовании тока основных носителей заряда в полупроводнике (электронов и дырок).Управление током основных носителей осуществляется внешним электрическим полем. Первый полевой транзистор был создан в 1952 году В.Шокли. В настоящее время транзистор является почти универсальным активным компонентом радиоэлектронной аппаратуры.

Преимущества полевого транзистора перед биполярным: Высокое входное сопротивление Высокое входное сопротивление Малая потребляемая мощность Малая потребляемая мощность Схемы с ПТ более помехоустойчивые Схемы с ПТ более помехоустойчивые Габариты ПТ значительно меньше, что позволяет повысить плотность компоновки интегральных схем на ПТ Габариты ПТ значительно меньше, что позволяет повысить плотность компоновки интегральных схем на ПТ

Условные обозначения ПТ: а и б с управляющим р-п переходом; в и г с изолированным затвором и встроенным каналом; д и е с изолированным затвором и индуцированным каналом. (Стрелка, направленная внутрь( обозначает транзистор с каналом типа п, а наружу с каналом типа р).

Имеется два типа полевых транзисторов: ПТ с затвором на p-n переходе ПТ с затвором на p-n переходе ПТ с изолированным затвором: со встроенным каналом с индуцированным каналом

ПТ с затвором на p-n переходе: Условные обозначения: С каналом n-типа С каналом р-типа Схема структуры Схема структуры Принцип действия: Напряжение затвор - исток, приложенное к p- n переходу в обратном направлении, изменяет ширину канала, по которому проходит ток исток - сток и, следовательно, его сопротивление. p n канал (n-типа) И - З +С+С - p U ЗИ С З И С З И

Характеристики ПТ с управляющим p- n-переходом и каналом типа n: Характеристики, описывающие зависимость Iс от U СИ. В качестве параметра здесь используется напряжение между затвором и истоком U ЗИ. При увеличении напряжения на затворе Ограничение начинается при более малых токах Ic В области насыщения каждая из кривых Iс остается приблизительно на постоянном уровне с увеличением Ucи до тех пор, пока не наступит лавинный пробой, при котором ток Iс резко возрастает.

ПТ с изолированным затвором и встроенным каналом: Схема структуры Условные обозначения Принцип действия: 1. При отсутствии управляющего напряжения (Uзи) через канал протекает ток между И и С. 2. При подаче Uзи прямой полярности (p+, n-) в канал притягиваются электроны из подложки его сопротивление уменьшается, ток через нагрузку растет. 3. При подаче напряжения обратной полярности электроны из канала выталкиваются сопротивление его увеличивается. З И С З И С с каналом n с каналом р канал n n под p исток затвор сток изолятор

ПТ с изолированным затвором и индуцированным каналом: Условные обозначения: Условные обозначения: Схема структуры: Схема структуры: Принцип действия: 1. При отсутствии управляющего напряжения (Uзи) проводящий канал между стоком и истоком отсутствует, ток не идет. 2. При наличии Uзи прямой полярности образуется (индуцируется) проводящий канал между стоком и истоком за счет притяжения электронов из подложки. канал n n по p Исток затвор сток изолятор З И С З С И с каналом n с каналом p

Основные параметры ПТ: 1. крутизна характеристики S= Iс/ Uзи S=0,1 10 мА/В 1. крутизна характеристики S= Iс/ Uзи S=0,1 10 мА/В 2. внутреннее сопротивление (выходное) Ri= Uси/ Ic Ri= Ом 2. внутреннее сопротивление (выходное) Ri= Uси/ Ic Ri= Ом 3. ходное сопротивление Rвх= Uзи/ Iс Rвх= Ом 3. ходное сопротивление Rвх= Uзи/ Iс Rвх= Ом 4.максимально-допустимое напряжение Uси 500В 4.максимально-допустимое напряжение Uси 500В 5. максимально допустимый ток Iс 50А 5. максимально допустимый ток Iс 50А

Области применения ПТ: для работы во входных каскадах усилителей низкой частоты и постоянного тока с высоким входным сопротивлением для работы во входных каскадах усилителей низкой частоты и постоянного тока с высоким входным сопротивлением для применения в широкополосных усилителях в диапазоне частот до 150 МГц, а также в переключающих и коммутирующих устройствах для применения в широкополосных усилителях в диапазоне частот до 150 МГц, а также в переключающих и коммутирующих устройствах для применения в охлаждаемых каскадах предусилителей устройств ядерной спектрометрии, и т.д. для применения в охлаждаемых каскадах предусилителей устройств ядерной спектрометрии, и т.д.