fon1

Характеристики полевых транзисторов.

В отличии от биполярных транзисторов, которые бывают двух типов - p и n проводимости, полевые транзисторы только по конструкции различаются на три основные группы. Это:
1) p-n переходом ,
2) индуцированным каналом,
3) встроенным каналами с изолированным затвором. (см. Полевые транзисторы: типы и устройство.).
Но полевые транзисторы могут иметь разную подложку - р или n - типа. Итого, получается, шесть основных разновидностей полевых транзисторов. И все они имеют свои особенные характеристики. А характеристики бывают входные и выходные. Но не надо от такого многообразия впадать в панику и бросать ознакомление с полевыми транзисторами. Просто упростим эту задачу.
Во-первых, полевые транзисторы управляются электрическим полем затвора, а не током базы, как биполярные транзисторы. Поэтому будем рассматривать только вольт-амперные (ВАХ) выходные стоковые и стоко-затворные характеристики.
Во-вторых, характеристики полевых транзисторов одного типа с разной проводимостью отличаются только полярностью напряжения управления на затворе. Поэтому для примера можно рассматривать типы полевиков какой-нибудь одной проводимости.

Вольт-амперные характеристики

вах1

Статические стоковые характеристики полевого транзистора с управляющим p-n переходом (рис.1 ) представляет собой график зависимости тока стока (Ic ) от напряжения между стоком истоком (Ucи) при различных напряжениях на затворе (Uзи).
При Uзи = 0 и малых значениях Uси ток стока увеличивается до тока насыщения Iс нас. в точке В . Дальше при увеличении Uси токIc остается почти неизменным и только при достижении напряжения определенного значения Ucи возникает лавинообразный электрический пробой стокового участка p-n перехода и Ic резко возрастает в точке Д .

вах2

При подаче некоторого отрицательного напряжения на затвор (Uзи<0) p-n переход начинает расширяться и перекрывать токопроводящий канал, который сужается до меньшего сечения, что приводит к увеличению сопротивления между истоком и стоком. Это вызывает снижение значений тока насыщения Ic нас. и Uси нас.
В этом случае напряжение пробоя уже не будет равно Uси, как при Uзи = 0, а к нему на стоковом участке p-n перехода прибавляется обратное напряжение управления Uзи: Uси проб. = Uси + | Uзи |, т.е. общее напряжение пробоя остается постоянным при разных напряжениях стокового и смещения.
Такие же характеристики с пробоем будут иметь и все остальные полевые транзисторы.
Статическая стоко-затворная характеристика полевого транзистора с управляющим p-n переходом приведена на рис.2. Так-как полевые транзисторы обычно работают в режиме насыщения, поэтому стоко-затворную характеристику рассматривают в этом режиме.

вах3

Параболическая линия этой характеристики проходит через точки насыщения (рис.1, пунктирная линия через точки А и В). Самый большой ток Iс нач. будет при Uзи = 0, а минимальный остаточный ток Ic ост., имеющий значение в несколько микроампер - при напряжении отсечки (Uзи отс).

Статические стоковые характеристики полевого МДП - транзистора с индуцированным каналом n-типа приведены на рис.3.
При отсутствии напряжения на затворе или при напряжении | Uзи | ≤ | Uзи.пор | полевой транзистор находится в закрытом состоянии (Ic = Ic.ост) , т.к. между истоком и стоком будет сопротивление двух p-n переходов, включенных в противоположном направлении.

вах4

К сведению: металлический затвор и область канала из кремния, разделенные изолирующим слоем двуокиси кремния (стеклом), образуют конденсатор.
При увеличении положительного Uзи > Uзи.пор возле затвора образуется n-канал с электронной проводимостью и ток стока возрастает.

Статическая стоково-затворная характеристика полевого транзистора с индуцированным каналом n-типа (рис.4 ) на начальном участке аналогична полевому транзистору с p-n переходом. Разница только в том, что начальный участок при минимальном (абсолютном) пороговом значении Uзи.пор соответствует наименьшему значению стокового тока - остаточному току Ic.ост .

Статические стоковые характеристики полевого МДП - транзистора с встроенным каналом n-типа (рис.5) при подаче на затвор отрицательного напряжения аналогичны характеристикам полевого транзистора с р-n переходом. В этом случае в канале индуцируют положительные заряды и сужают его, увеличивая его сопротивление. Это приводит к уменьшению стокового тока Ic .
При подаче на затвор положительного напряжения электроны будут притягиваться из подложки в канал уменьшая его сопротивление, и прибор станет работать как МДП - транзистор с индуцированным каналом.
Статическая стоково-затворная характеристика полевого МДП - транзистора с встроенным каналом показана на рис.6 .
В области 1 он работает в режиме управляющего р-n перехода, а в области 2 - в режиме с индуцированным каналом.

вах5 вах6
<< Предыдущая Cледующая >>

Вверх

radionet