| Рис 24 Эквивалентная схема транзистора, включ. по схеме ОЭ, учитывающая наличие барьерных емкостей p-n переходов.
- Коллекторная емкость влияет значительно сильнее, так как она подключается параллельно большому сопротивлению.
|
Фактор 2
Возникновение разности фаз между токами эмиттера и коллектора. Ток коллектора отстает от тока эмиттера на время, требуемое для преодоления базы носителями заряда.
|
Рис 25 Векторные диаграммы токов, при работе транзистора на разных частотах.
|
Главное в разделе. С увеличением частоты коэффициент усиления по току уменьшается. Поэтому для оценки частотных свойств любого транзистора применяют параметр граничной частоты fгр, которая приводится в справочниках.
Граничной частотой называют частоту, на которой коэффициент усиления уменьшается в раз.
Формула для расчета коэффициента передачи тока
| - коэффициент усиления на постоянном токе,
- коэффициент усиления на частоте
|
Тема 4.Полевые транзисторы в иллюстрациях
|
Полевые или униполярные транзисторы – 3-х электродные полупроводниковые приборы, в которых электрический ток, состоящий из зарядов одного знака (отсюда униполярный), протекая по электропроводящему каналу внутри п/п структуры, управляется поперечным каналу электрическим полем (отсюда полевой).
Канал создается между электродами: истоком (и) и стоком (с). Поле создается между пластинами «конденсатора» путем подачи напряжения на 3-й электрод, называемый затвором (з). см Рис № 4. (и, сиз у ПТ выполняют функции э, киб у БТ).
|
Классификация ПТ и их УГО на электрических схемах
|
ПТ делятся
|
ПТ с управляемым
p-n переходом
| ПТ с изолированным затвором:
а) и в) со встроенным каналом n и р типов
б) и г) с индуцированным каналом n и р типов.
Замечание. Эти транзисторы относятся к классу МДП – металл, диэлектрик, полупроводник. Если в качестве диэлектрика берется Si O2, то транзистор иногда называют МОП транзистором (металл-окисел –полупроводник.)
|
|
|
|
|
Рис 1.
| Рис 2.
| Рис 3.
|
Структурные схемы ПТ и принципы их работы
|
| Токовый канал, проводимостью n располагается между двумя областями с проводимостью р типа, которые электрически связаны и образуют единый электрод-затвор. Между каналом и затвором создаются два p-n перехода. Ток протекает от истока к стоку по каналу, сечение которого зависит от затвора.
При отсутствии напряжения на затворе – ток в канале максимальный. Если на затвор подавать отрицательный потенциал и увеличивать его, то произойдет расширение области p-n переходов, включенных в обратном направлении, сечение канала будет уменьшатся, что приведет к уменьшению стокового тока вплоть до 0.
Говорят, что ПТ в этом случае работает в режиме обеднения. Уменьшая или увеличивая потенциал на З, мы управляем током
|
Рис 4
|
На рис 4 дана структурная. схема ПТ с управляемым
p-n переходом и каналом n типа, а также схема его включения в рабочем режиме
|
| На рис 5 дана структурная. схема МДП транзистора с изолированным затвором и встроенным каналом р типа.
При росте отрицательного потенциала на затворе неосновные заряды –дырки притягиваются из n области и увеличивают сечение канала, что приводит к росту тока. Наоборот, при подаче положительного потенциала сечение канала уменьшается и ток падает. Говорят, что ПТ может работать в режимах обогащения и обеднения.
|
| На рис 6 дана структурная. схема МДП транзистора с изолирован-ным затвором и индуцированным каналом р типа. При 0 потенциале на затворе транзистора токовый канал между р областями истока и стока отсутствует. При подачи отрицательного потенциала на З область вблизи диэлектрика насыщается дырками и при некотором напряжении на З канал начинает формироваться.. дальнейший рост напряжения приводит к росту сечения канала и росту тока. ПТ работает в режиме обогащения.
|
| | | |
Схемы включения ПТ в статическом режиме для транзисторов с каналом n типа
|
|
Рис 7. Схемы включения ПТ с управляемым p-nпереходом
| Рис 8 Схемы включения ПТ с изолирован-ным затвором и встроенным каналом
|
Статические характеристики ПТ разных видов включенных по схеме с ОИ.
|
Рис 9. ПТ с управляемым p- nпереходом, каналом n
| Рис 9. Левая стоковая (выходная) характеристика- зависимость тока стока от напряжения между стоком и истоком при пост. напряж. на затворе. Для режима усиления используется область насыщения:
UСИ > UСИ НАС, (справа от пунктирной линии).
Правая стоко-затворная (управл. или проходная) хар-ка – завис. тока стока от напряж. затвор-исток при пост напряж. сток-исток. UЗИ ОТС – напряж. отсечки (- 8 В)
|
| Рис 10. ПТ с изолированным затвором и встроенным каналом ртипа
Левая стоковая (выходная) хар-ка
Правая стоко-затворная.
UЗИ ОТС – напряжение отсечки
|
| Рис 11.ПТ с изолированным затвором и индуцированным каналом n типа
Левая стоковая (выходная) характеристика
Правая стоко-затворная.
UЗИ ПОР – пороговое напряжение, т.е. напряжение когда канал сформировался и начал пропускать ток. Дальнейший рост напряжения приводит к его лучшему насыщению и улучшению проводимости канала.
|
Замечание.полярность напряжения на затворе по знаку противоположно знаку НЗ в канале, т.е. для n канала знак «+», для р канала- знак «-»
|