Обратная связь   Экспорт новостей
  Поиск
Увеличенние проводимости
В случае изолированного от земли приемного бака, н...
Увеличение проводимости бензина
Предположение, об увеличение проводимости бензина ...
Факт электризации бензина
Опытно доказано, что  образующиеся  при ...

Канальные транзисторы

За последние годы у нас и за рубежом сделано много важных открытий в области полупроводниковой электроники. Ученые не только усовершенствовали уже существующие полупроводниковые приборы, но и создали ряд принципиально новых оригинальных диодов и триодов. Эти новые чудесные малютки во многом значительно превосходят своих «старших братьев» — обычные кремниевые и германиевые диоды и транзисторы, которым пришлось потесниться, сдав ряд позиций бойким «новичкам».

Одним из таких новейших достижений явилась разработка канальных транзисторов, которые иногда также называют полевыми. Совсем недавно они встречались лишь на столах экспериментаторов, а сейчас эти транзисторы находят все более широкое применение в технике. Помимо хорошо известных достоинств обычных транзисторов (экономичность, долговечность, малые размеры и т. д.), канальные транзисторы обладают огромным входным сопротивлением и малыми собственными шумами. Они отличаются высокой радиационной устойчивостью и высокой термостабильностью. Поэтому канальные транзисторы очень удобны для самых различных устройств радиоэлектроники и автоматики.
Различные типы канальных транзисторов можно объединить в две основные группы: транзисторы с р-n переходом и транзисторы с изолированным затвором. В тех и других используется так называемый полевой эффект изменение проводимости полупроводникового материала под воздействием электростатического поля, управляющего величиной тока в приборе. Работа канальных транзисторов во многом напоминает процессы, протекающие в электронных лампах, где управление анодным током осуществляется с помощью поля, создаваемого напряжением управляющей сетки. На рис. 1 показаны принцип устройства и схема включения канального транзистора с каналом р-типа (с дырочной электропроводностью), а также его условное обозначение на радиосхемах. Он состоит из кремниевого кристалла 1 с торцевыми электрическими контактами 2 и 3, которые получили название «сток» и «исток». На двух противоположных гранях кристалла с помощью соответствующих примесей сформированы две области с электропроводностью "-" типа и расположены контакты 4, соединенные друг с другом. Эти области служат управляющим электродом канального транзистора и носят название «затвора». «Сток», «исток» и «затвор» у канального транзистора соответствуют аноду, катоду и управляющей сетке электронной лампы. На схематической модели канального транзистора (рис. 1) показано, что в промежутке между двумя р-п переходами находится область, затвором и истоком равно нулю (ползунок потенциометра Иг в нижнем положении).

 23_0897897869.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если между стоком и истоком приложено напряжение от батареи Бс, то в канале кристалла может происходить движение дырок (носителей положительных зарядов). Согласно закону Ома величина тока в цепи стока, т. е. тока в канале, определяется напряжением, снимаемым с потенциометра, сопротивлением нагрузочного резистора Ru и сопротивлением канала между электродами 2 и 3. При увеличении напряжения стока, т. е, напряжения между стоком и истоком, например, с помощью потенциометра, ток стока не будет возрастать пропорционально напряжению, что объясняется изменением сопротивления канала. С увеличением напряжения потенциалы различных точек канала увеличиваются и возрастает напряжение на р-п переходах. Это напряжение является обратным, так как потенциалы различных точек капала отрицательны, а канал имеет электропроводность р-типа. Известно, что при увеличении обратного напряжения область р-п перехода расширяется и толщина запирающего слоя 5, обедненного подвижными носителями, возрастает.
На рис. 1 показаны две области запирающего слоя возникающие около р-п переходов. Клинообразная форма их обусловлена увеличением отрицательного потенциала, а следовательно, и обратного напряжения по направлению к стоку. Ввиду отсутствия подвижных носителей зарядов в областях запирающего слоя 5 поток дырок от истока к стоку может двигаться только через канал, расположенный между этими обедненными областями. При увеличении тока стока, а следовательно, и падения напряжения вдоль канала обратное напряжение переходов растет, канал становится тоньше и его сопротивление возрастает.
При некотором напряжении стока ток стока, достигнув некоторого максимального значения (макс) при дальнейшем увеличении напряжения Uc перестает возрастать, сохраняя почти постоянную величину, т. е. наступает насыщение. Оно объясняется тем, что последующее увеличение напряжения стока приводит к такому сужению канала, которое препятствует заметному приращению тока стока. Подадим теперь на затвор обратное напряжение от батареи Б3 и будем его увеличивать с помощью потенциометра Rv Тогда будут расширяться области запирающего слоя, канал станет еще тоньше, сопротивление его увеличится и ток стока уменьшится. При некотором напряжении, называемом напряжением отсечки, канал между истоком и стоком может быть полностью перекрыт и ток будет практически равен нулю. Очевидно, что, регулируя напряжение затвора, можно управлять шириной канала и током стока. Пусть в цепь затвора последовательно с источником постоянного напряжения включен источник переменной э. д. е., т. е. источник усиливаемых колебаний. Тогда ток стока будет изменяться соответственно изменениям переменной э. д. е., действующей на входе транзистора, а на нагрузочном резисторе получается усиленное переменное напряжение. В такой схеме обеспечивается огромное усиление по мощности, так как входной ток очень мал вследствие того, что обратное сопротивление р-п переходов очень велико. На рис. 2 изображен пример семейства стоковых характеристик канального транзистора с каналом р-типа. Они очень напоминают анодные характеристики вакуумного пентода.

 24_879687978.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристики, приведенные на рис. 2, сняты при различных напряжениях затвора и наглядно доказывают зависимость тока стока от напряжения стока. При малых напряжениях Uc в так называемой триодной или омической области (на рис. 2 граница ее показана штриховой линией) ток сильно зависит от Uc, а при дальнейшем увеличении Uc в так называемой пентодной области (или области насыщения) приращение тока почти прекращается, так как сопротивление канала резко возрастает, ограничивая ток стока. Пентодная область характеристик канального транзистора простирается от напряжения насыщения до напряжения пробоя р-п перехода, которое у современных канальных транзисторов широкого применения обычно не менее 30 в. Основным параметром, характеризующим усилительные свойства канального транзистора (так же как электронной лампы), является крутизна S, показывающая эффективность воздействия напряжения затвора на ток стока: S =    при U с — const. Крутизна у современных низкочастотных канальных транзисторов находится в пределах от 0,5 до 1,5 ма/в (в зависимости от типа прибора), у высокочастотных транзисторов она достигает 3—4 ма/в. Максимальной величины она достигает при нулевом напряжении затвора. Носителями тока в канальных транзисторах являются заряды определенного знака. Например, у транзисторов с каналом р-типа (рис. 1) в переносе зарядов практически участвуют только дырки, а у транзисторов с каналом.

  Источник:

 
Авторизация пользователей
 
 
 
Реклама
 
Новости науки
Увеличенние проводимости
В случае изолированного от земли приемного бака, на длительность разряжения бензина оказывает большое влияние его провод...
Увеличение проводимости бензина
Предположение, об увеличение проводимости бензина в состоянии покоя по сравнению с проводимостью его в момент движения п...
Факт электризации бензина
Опытно доказано, что  образующиеся  при течении бензина по трубам электрические заряды обладают потенциалом,&n...
Экспериментальная установка
Легко воспламеняющиеся жидкости, дающие в парообразном состоянии в определенных границах их концентрации в воздухе взрыв...
Аппарат для нейтрализации статических зарядов
Вполне естественно ионизировать воздух искровыми и кистевыми разрядами высокого напряжения обыкновенной промышленной час...
Образование электростатических зарядов
Меры борьбы с искровыми разрядами в производствах, особенно в цехах бесшовных изделий, пока точно еще не выработаны. Рек...