Применение полевых транзисторов

Полевой или униполярный транзистор - это полупроводниковый прибор, усилительные свойства которого обусловлены потоком основных носителей заряда, протекающим через проводящий канал, управляемый электрическим полем.

Характерной особенностью полевых транзисторов являются высокий коэффициент усиления и высокое входное сопротивление. Известны два типа полевых транзисторов: с управляющим p–n-переходом и с изолированным затвором. Действие полевого транзистора с управляющим p–n-переходом основано на зависимости толщины пространственного заряда p–n-перехода от приложенного к нему напряжения.

Полевой транзистор состоит из пластины полупроводникового материала, которая может служить каналом. Канал может иметь электропроводность как n-типа, так и p-типа. С торцов пластины изготовлены два омических контакта: исток и сток.

Структура полевого транзистора с каналом n-типа

Напряжение источника питания Ucи прикладывается к промежутку сток–исток таким образом, чтобы поток основных носителей (электронов) двигался от истока к стоку.

Управление проводимостью образованного канала осуществляется с помощью p–n-перехода, образованного между зоной затвора (p-типа) и каналом.

К промежутку затвор–исток прикладывается напряжение Uзи, обратно смещающее p–n-переход.

За счет изменения смещающего напряжения изменяется сечение перехода – чем обратно смещающее напряжение больше, тем переход шире. При этом изменяется площадь поперечного сечения проводящего канала и его сопротивление, а значит, и величина протекающего по каналу тока.

В цепи затвора протекает малый обратный ток, в связи с чем необходима малая мощность от источника управляющего сигнала.

Управление сечением канала осуществляется напряжением Uзи, т. е. электрическим полем, 67 возникающим в запирающем слое, без инжекции носителей. Поэтому такие транзисторы называются полевыми.

Как работают полевые транзисторы

Полевой транзистор представляет собой схему из истока, принимающего носители электрического заряда, стока, в который они поступают, и затвора — электрода, принимающего напряжение.

Полевые транзисторы работают в режимах отсечки и насыщения. В режиме насыщения на канале между истоком и стоком проходящий ток достигает определенного напряжения и далее стабилизируется, не влияя на показатели тока в цепи и выдавая на выходе более мощный сигнал. Это позволяет использовать полевые транзисторы в качестве усилителей. В режиме отсечки их можно использовать как переключатель. При поступлении напряжения поле увеличивает показатели тока на участке от истока к стоку за счет расширяющегося p-n-перехода. С увеличением напряжения канал для носителей электрического заряда начинает сужаться и перекрывается при достижении определенного предела — это называется режимом отсечки. Для управления такими транзисторами важны показатели электрического поля — на режимы работы не влияет ток, как в биполярных транзисторах.

Такое свойство, а также малые размеры определяют применение полевых транзисторов — их можно в большом количестве разместить в управляющих схемах компактного электрооборудования в качестве ключей для переключения. Их применяют для обеспечения работы аппаратуры, для которой важна стабильность тока.

Полевые транзисторы бывают двух видов:

• с управляющим p-n-переходом, который создает препятствие для носителей заряда и ослабляет их поток;
• с изолированным затвором — в них исток и сток разделены диэлектрическим слоем, за счет чего повышается входное сопротивление.

Также полевые транзисторы различаются своими характеристиками.

Как выбрать полевой транзистор

В зависимости от назначение полевых транзисторов их необходимо подбирать по параметрам:

• типу проводимости — электронной с маркировкой N или дырочной с маркировкой P;
• максимально допустимому и начальному току стока;
• напряжению на участках сток-исток, затвор-сток, затвор-исток; сопротивлению;
• входной, проходной и выходной емкости;
• току утечки;
• крутизне характеристики;
• размерам, способу установки, материалам, корпусу.

В нашем каталоге есть полевые и биполярные транзисторы для радиотехники и других устройств с различными техническими характеристиками. Чтобы приобрести товар из ассортимента транзисторов, добавьте его в корзину на сайте или свяжитесь с нашими менеджерами по телефонам вверху страницы.