25. Өрістік транзисторлар. Қосылу схемалары. Статикалық сипаттамалары мен параметрлері
Транзисторлардың өрістік деген түрі бар. Мұнда да биполярлы транзистордағы сияқты үш электрод бар. Бірақ мұнда олар жаппа (затвор), бастау (исток) және құйма (сток) деп аталады. Ал бастау мен құйманың ток жүретін арасын арна (канал) деп атайды. Бұл транзистордың тогы бекітпе мен бастаудың арасына берілген кернеудің әсерінен пайда болатын электр өрісі арқылы басқарылады. Сондықтан да оны өрістік транзистор дейді. Мұндай транзисторларда ток арна арқылы тек бір ғана түрлі зарядпен пайда болады (электрондармен немесе ойықтармен). Зарядтарды арнаға кіргізетін электродты бастау деп атаса, зарядтардың арнадан кететін электродын құйма деп атайды. Ал арнаның кедергісін реттейтін электрод бекітпе деп аталады. Осындай п типті арнасы бар, р - п асуы түріндегі бекітпесі бар өрістік транзистордын схемасы төмендегі 1-суретте берілген.
1-сурет.
1- суретте 1 - бастаудың ұшы; 2 - бекітпе; 3 - арна; 4 - бекітпенің ұшы; 5- кұйманың ұшы.
Жекелеген қақпасымен өрістік транзистор – бұл қақпасы арнадан диэлектрик қабатымен электрлік қатынаста бөлінген өрістік транзистор.
Жекеленген қақпасымен өрістік транзистор электр өткізгіштіктің қарама-қарсы типімен екі аумағы құрылған жартылай өткізгіштің біршама үлкен меншікті кедергісімен пластинадан тұрады. Жекеленген қақпасымен өрістік транзисторларды жиі МДЖ-транзисторлар (металл-диэлектрик-жартылай өткізгіш) немесе МОЖ-транзисторлар (металл-оксид- жартылай өткізгіш) деп атайды.
Өрістік қосылу сұлбалары және кіріс шығыс параметрлері
Өрістік транзисторлардың негізгі шамалары: сипаттаманың тіктігі S, күшейту коэффициенті μ ішкі кедергі Ri.
Өрістік транзистордың сипаттамасының тіктігі деп S шығыс тоғының өзгеруінің оның өзгеруіне әкелген Uси = const болғанда қақпадағы кедергісіне қатынасын айтады:
S = (dIc/dUзи)|Uси = const
Өрістік транзистордың күшейткіш коэффициенті μ деп S шығыс тоғының өзгеруінің оның өзгеруіне әкелген Iс = const болғанда қақпадағы кедергісіне қатынасын айтады:
μ = (dUси/dUзи)|Iс = const
Өрістік транзистордың ішкі кедергісі Ri деп S шығыс тоғының өзгеруінің оның өзгеруіне әкелген Uзи = const болғанда қақпадағы кедергісіне қатынасын айтады:
Ri = (dUси/dIс)|Uзи = const
Өрістік транзистордың күшейткіш коэффициенті, сипаттамасының тіктігі және ішкі кедергісі өзара арақатынаспен біріктірілген:
μ = S Ri
Температура өскенде тіктігі де, табалдырықты кедергісі де азаяды, оның үстіне бұл шамалардың азаюы тоққа кері бағыттарда әсер етеді. Тоқтың олар теңесетін Ic мәндері бар. Бұл тұрақты мәнді ауыспалы тоқ деп атайды. Ауыспалы тоқтың бар болуы – МДЖ–транзисторлардың маңызды ерекшелігі; ол жеңіл жолмен – жұмыс тоқты алумен температуралық тұрақтандыру мүмкіншілігін қамтамасыз етеді
Қосу сұлбалары. Статикалық сипаттамалары және шектері.
Электронды сұлбаларда қолдану ерекшеліктері
Биполярлық транзисторларға ұқсастығына қарай тұрақты потенциал нүктесіне қандай электрод қосылғанына байланысты қосу сұлбаларын үшке бөледі: кірісті, шығысты және қақпалы.
Ортақ кіріс сұлбасы
Ортақ кіріспен сұлба биполярлы транзисторлар үшін ортақ эмиттермен сұлбаға сай келеді.
5-сурет. Ортақ бастау өрістік транзистордың қосылу сұлбасы
Айырмашылығы диод қақпа-арна жабулышы бағытта қосылған болады. Бұл жағдайда кіріс тоқ нольге жақын, ал кіріс кедергісі өте үлкен болады.
Ортақ кіріспен сұлба үшін күшейткіш коэффициентінің максималды шамасы A = -S = -μ құрайды.
Жалпы қақпамен сұлбасы
Ереже бойынша өрістік транзистордың жалпы қақпамен сұлбасы үшін тіпті ұқсамайды, осыдан осы қосылыста қақпа-кіру транзистордың тізбегінің құрамына жоғарғы омдық қолданылмайды.
Жалпы кіріспен сұлбасына қарағанда жалпы шығыстың сұлбасы біршама жоғарғы кіру кедергіге ие болады. Көпшілік жағдайдың бірінде ол қаншалықты үлкен болса да және жалпы кіру сұлбасы үшін де бұл маңызды мән берілмейді. Бұндай сұлбаның артықшылығы каскадтың кіру сыйымдылығын елеулі азайтудан тұрадады. Ерекшелігі эмиттерлік қайталанудан шығу кедергісі сигнал көзіндегі төменгі кедергіден қайталануы әсер етпейді.
6-сурет. Өрістік транзистордың ортақ құйма және ортақ жаппамен қосылу сұлбасы