9 Электроника Лекции в презентациях 2012
.pdf
Полевые транзисторы
Структуры полевых транзисторов с изолированным затвором (с р-каналом): а — с индуцированным каналом; б — со встроенным каналом
Cток
|
|
|
|
|
|
|
Условное графическое |
Затвор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исток |
|||
|
|
|
|
|
|
|
обозначение на схемах |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р - канал |
полевого транзистора |
|
n - канал |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
обогощённого типа |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|||||||
Полевые транзисторы с индуцированным каналом
МДП-транзистор со индуцированным каналом между областями истока и стока при отсутствии напряжения на затворе не пропускает ток между истоком и стоком ни при какой полярности напряжения, так как один из p-n-переходов будет обязательно заперт.
Если подать на затвор напряжение положительной полярности относительно истока, то под действием возникающего поперечного электрического поля электроны из областей истока и стока, а также из областей кристалла, будут перемещаться в приповерхностную область по направлению к затвору. Когда напряжение на затворе превысит некоторое пороговое значение, то в приповерхностном слое концентрация электронов повысится настолько, что превысит концентрацию дырок в этой области и здесь произойдет инверсия типа электропроводности, т. е. образуется тонкий канал n-типа и в цепи стока появится ток. Чем больше положительное напряжение на затворе, тем больше проводимость канала и больше ток стока.
Таким образом, такой транзистор может работать только в режиме обогащения.
22
Полевые транзисторы с индуцированным
(инверсионным) каналом
а – выходные характеристики, б – характеристика управления
Статические характеристики МДП-транзистора
23
с индуцированным каналом n-типа
Полевые транзисторы со встроенным каналом
Если в отсутствии напряжения на затворе приложить между истоком и стоком напряжение любой полярности, то через канал потечет ток, представляющий собой поток электронов. Через подложку ток не потечет, так как один из p-n-переходов будет находится под действием обратного напряжения.
При подаче на затвор отрицательного напряжения относительно истока, а следовательно и кристалла, в канале возникает поперечное электрическое поле, которое будет выталкивать электроны из области канала в основание. Канал обедняется основными носителями – электронами, его сопротивление увеличивается, и ток стока уменьшается. Чем больше отрицательное напряжение на затворе, тем меньше этот ток. Такой режим называется режимом обеднения.
При подаче на затвор положительного напряжения, относительно истока, направление поперечного электрического поля изменится на противоположное, и оно будет, наоборот, притягивать электроны из областей истока и стока, а также из кристалла полупроводника. Проводимость канала увеличивается, и ток стока возрастает. Такой режим
называется режимом обогащения. |
24 |
|
Полевые транзисторы со встроенным каналом
а – выходные характеристики, б – характеристика управления Статические характеристики МДП-транзистора
со встроенным каналом n-типа |
25 |
|
Характеристики и параметры
Схемы включения транзистора.
Для полевого транзистора, как и для биполярного, выделяют три схемы включения с общим :
затвором (ОЗ); истоком (ОИ); стоком (ОС).
Наиболее часто используются схемы с общим истоком.
Для понимания особенностей работы некоторого электронного устройства очень полезно уметь относить конкретное решение к той или иной схеме включения (если схема такова, что это в принципе возможно). Моделирующие программы при замене транзистора математической моделью никак не учитывают способ включения транзистора.
5,06 мин
Чип и Дип. Схемы включения
26
Характеристики и параметры
Схемы включения полевых транзисторов |
27 |
|
Характеристики и параметры
X3
R2
VT1 X4
X1 |
Выход |
|
Вход |
|
R1 |
R3 |
X2 |
X5 |
+
GB1
Включение полевого транзистора по схеме с общим истоком
28
Характеристики и параметры
|
Выходные характеристики МДП-транзистора КП103Л |
29 |
|
Характеристики и параметры
Выходные (стоковые) характеристики. Выходной характеристикой называют зависимость вида:
где f — некоторая функция.
Стокозатворные характеристики (характеристики передачи,
передаточные, переходные, проходные характеристики). Стокозатворной характеристикой называют зависимость вида:
где f — некоторая функция.
Такие характеристики не дают принципиально новой информации по сравнению с выходными, но иногда более удобны для использования.
30