- •Замечания
- •Полевой транзистор с управляющим pn-переходом jfet
- •Классификация полевых транзисторов
- •Устройство полевого транзистора jfet с n-каналом
- •Работа полевого транзистора jfet с n-каналом
- •Преимущества и недостатки полевого транзистора jfet Высокое входное сопротивление
- •Низкий коэффициент усиления по напряжению
- •Устройство мдп-транзистора (mosfet) с индуцированным каналом.
- •Работа мдп-транзистора (mosfet) с индуцированным каналом n-типа.
- •Вольт-амперные характеристики (вах) мдп-транзистора с индуцированным каналом.
- •Устройство мдп-транзистора (mosfet) со встроенным каналом.
- •Работа мдп-транзистора (mosfet) со встроенным каналом n-типа.
- •Вольт-амперные характеристики (вах) мдп-транзистора со встроенным каналом.
- •Преимущества и недостатки полевых транзисторов перед биполярными.
- •Главные преимущества полевых транзисторов
- •Главные недостатки полевых транзисторов
- •Транзисторы с управляющим p-n переходом
- •Описание
- •[Править]Параметры и характеристики фотодиодов
- •[Править]Классификация
- •Биполярный фототранзистор
- •[Править]Применение
- •[Править]Недостатки
- •Характеристики
- •1. Имеется один светодиод, как его подключить правильно в самом простом случае?
- •2. Как подключить несколько светодиодов?
- •3. Что будет если имеется напряжение источник с напряжением 3 вольта (и меньше) и светодиод с рабочим напряжением 3 вольта?
- •4. Можно ли включать несколько светодиодов с одинаковым рабочим напряжением 3 вольта параллельно друг другу к источнику 3 вольта (и менее)? в «китайских» фонариках так ведь и сделано.
- •Классификация
- •[Править]Использование
- •[Править]Механическое воздействие
- •[Править]Гальваническая развязка
- •[Править]Оптопары
- •[Править]Свойства и характеристики оптопар
- •[Править]Шумы транзисторной оптопары
- •[Править]Типы оптореле
- •[Править]Примеры применения оптореле
- •[Править]Неэлектрическая передача
Вопросы к экзамену по электронике 4 семестр.
Типы униполярных транзисторов.
Транзисторы с управляющим р-п переходом.
МДП транзистор.
Фоторезистор.
Фотодиод.
Фототранзистор.
Светодиод.
Оптроны.
Питание транзистора по постоянному току.
Нагрузочные характеристики и выбор рабочей точки.
Стабилизация рабочей точки.
Каскад с общей базой.
Каскад с общим эмиттером.
Каскад с общим коллектором.
Каскад с общим истоком.
Терморезистор прямого подогрева
Терморезистор косвенного подогрева
Позистор.
1.
МОП-структура (металл — оксид — полупроводник) — наиболее широко используемый тип полевых транзисторов. Структура состоит из металла и полупроводника, разделённых слоем оксида кремния SiO2. В общем случае структуру называют МДП (металл — диэлектрик — полупроводник).
Транзисторы на основе МОП-структур называют полевыми, или МОП-транзисторами (англ. metall-oxide-semiconductor field effect transistor, MOSFET).
Транзисторы на основе МОП-структур, в отличие от биполярных, управляются напряжением, а не током и называются униполярными транзисторами, так как для их работы необходимо наличие носителей заряда только одного типа.
Базовая классификация
Тип канала
Наиболее распространены транзисторы с индуцированным каналом (англ. enhancement mode transistor): у них канал закрыт при нулевом напряжении исток-затвор. Именно их имеют в виду, когда не упоминают тип канала.
Гораздо реже встречаются транзисторы со встроенным каналом (англ. depletion mode transistor): у них канал открыт при нулевом напряжении исток-затвор.
Тип проводимости
Существует два типа проводимости канала: n-канальные и p-канальные. Тип проводимости определяется типом носителя заряда в канале: электрон либо "дырка".
Если транзистор n-канальный:
он открывается положительным напряжением на затворе по отношению к истоку.
паразитный диод в структуре канала катодом подсоединен к стоку, анодом — к истоку.
канал обычно подсоединяют так, что на стоке более положительное напряжение, чем на истоке.
Если транзистор p-канальный:
он открывается отрицательным напряжением на затворе по отношению к истоку.
паразитный диод в структуре канала анодом подсоединен к стоку, катодом — к истоку.
канал обычно подсоединяют так, что на стоке более отрицательное напряжение, чем на истоке.
Особые случаи
Существуют транзисторы с несколькими затворами.
Некоторые виды мощных переключательных транзисторов снабжаются специальным отводом от части канала с целью контроля тока через транзистор. Такой прием позволяет избежать дополнительных потерь на внешних токоизмерительных шунтах.
[править]Условные графические обозначения
|
|
P-канал |
|
|
N-канал |
Индуцированный канал |
Встроенный канал |
|
G-ЗАТВОР S-ИСТОК D-СТОК
Хотя формально разделение индуцированного и встроенного каналов предусмотрено на условном графическом обозначении, на практике оно довольно часто не соблюдается.
[править]Особенности работы МОП транзисторов
Вольт-амперная характеристика изменения тока стока в зависимости от изменения напряжения на входе.
В униполярных транзисторах управляющим сигналом является разность потенциалов на участке затвор-исток.
При изменении входного напряжения ( ) изменяется состояние транзистора и
Транзистор закрыт
Крутой участок.
— удельная крутизна характеристики транзистора.
Дальнейшее увеличение приводит к переходу на пологий участок.
— Уравнение Ховстайна.
Замечания
При подключении мощных MOSFET-транзисторов (особенно работающих на высоких частотах на пределе своих возможностей) используется стандартная обвязка транзистора:
1) RC-цепочка (снаббер), включённая параллельно истоку-стоку, для подавления высокочастотных колебаний и мощных импульсов тока, возникающих при переключении транзистора из-за индуктивности подводящих шин. Высокочастотные колебания и импульсные токи увеличивают нагрев транзистора и могут вывести его из строя.
2) Быстрый защитный диод, включённый параллельно истоку-стоку (обратное включение), для шунтирования импульса тока, образующегося при отключении индуктивной нагрузки.
3) Если транзисторы работают в мостовой или полумостовой схеме на высокой частоте (сварочные инверторы, индукционные нагреватели, импульсные источники питания), то помимо защитного диода в цепь стока встречно включается диод Шоттки для блокирования паразитного диода. Паразитный диод имеет большое время запирания, что может привести к сквозным токам.
3) Резистор, включённый между истоком и затвором, для сброса заряда с затвора. Затвор удерживает электрический заряд и после снятия управляющего сигнала MOSFET-транзистор может не закрыться (или закрыться частично, что приведёт к повышению его сопротивления, нагреву и выходу из строя). Величина резистора подбирается таким образом, чтобы не мешать управлению транзистором, но в то же время как можно быстрее сбрасывать электрический заряд с затвора.
4) Резистор, включённый в цепь затвора, для уменьшения тока заряда затвора. Затвор мощного полевого транзистора обладает достаточно высокой ёмкостью, представляет из себя фактически конденсатор ёмкостью несколько десятков нФ, что приводит к значительным импульсным токам в момент зарядки затвора (единицы ампер). Большие импульсные токи могут повредить схему управления.
5) Управление мощным MOSFET-транзистором на высоких частотах осуществляют с помощью драйвера - специальной микросхемы, усиливающей управляющий сигнал и обеспечивающей большой импульсный ток для быстрой зарядки затвора транзистора. Это увеличивает скорость работы транзистора.
Другой источник:
Полевой транзистор с управляющим pn-переходом jfet
Полевой транзистор – транзистор, в котором сила проходящего через него тока регулируется внешним электрическим полем, т.е напряжением. Это принципиальное различие между ним и биполярным транзистором, где сила основного тока регулируется управляющим током.
Поскольку у полевого транзистора нет управляющего тока, то у него очень высокое входное сопротивление, достигающее сотен ГигаОм и даже ТерраОм (против сотен КилоОм у биполярного транзистора).
Еще полевые транзисторы иногда называют униполярными, поскольку носителями электрического заряда в нем выступают только электроны или только дырки. В работе же биполярного транзистора, как следует из названия, участвует одновременно два типа носителей заряда – электроны и дырки.
Классификация полевых транзисторов
Полевые транзисторы (FET: Field-Effect-Transistors) разделяются на два типа – полевой транзистор с управляющим PN-переходом (JFET: Junction-FET) и полевой транзистор с изолированным затвором (MOSFET: Metal-Oxid-Semiconductor-FET).
Каждый из типов может быть как с N–каналом, так и с P-каналом. У транзисторов с N-каналом в роли носителей электрического заряда выступают электроны. У транзисторов с P-каналом – дырки. В этой статье речь пойдет о полевом транзисторе с управляющим PN-переходом JFET c N-каналом. Принцип работы транзистора P-типа аналогичен, только меняется полярность источников напряжения.