Полевые транзисторы

Полевой транзистор — это электронный прибор, предназначенный для усиления сигналов. Регулировка выходного тока этого транзистора производится за счет электрического поля (напряжением), поэтому его входное сопротивление на низких частотах очень велико. Полевые транзисторы разрабатывались в качестве замены электронно-вакуумной лампы, поэтому их характеристики во многом похожи. В последнее время часто используется английское обозначение полевых транзисторов — FET (Field Effect Transistor).

Исторически первыми были полевые транзисторы с управляющим p-n переходом. Английское обозначение этих транзисторов — JFET (Junction FET). В полевых транзисторах вывод, эквивалентный эмиттеру, называется исток (и), а вывод, эквивалентный коллектору, называется сток (с). Запирание и отпирание канала полевого транзистора производится затвором (з). Как и в биполярных транзисторах, существует два типа полевых транзисторов с p-n переходом. Это транзисторы с n-каналом и с p-каналом. Их условно-графические обозначения приведены на рисунке 1.

УГО полевых транзисторов
Рисунок 1. Условно-графическое обозначение полевых транзисторов

На этих УГО стрелочка показывает, где находится исток транзистора. Направление стрелочки совпадает с направлением стрелочки в полупроводниковом диоде и показывает, куда будет протекать ток в управляющем p-n переходе. Поэтому если стрелочка направлена к каналу транзистора, то это канал n-типа, а в противоположном направлении, то это канал p-типа.

В настоящее время наиболее распространены транзисторы с изолированным затвором — металл-окисел-полупроводник (МОП). Английское обозначение этих транзисторов — MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET). Их ещё называют МДП-транзисторы (металл-диэлектрик-полупроводник). Этих транзисторов уже существует четыре вида. Добавляется возможность работать не только со встроенными каналами, как в полевых транзисторах с p-n переходом, но и с индуцированным каналом. Условно-графические обозначения МОП-транзисторов с встроенным каналом приведены на рисунке 2.

УГО полевых МОП-транзисторов с встроенным каналом
Рисунок 2. Условно-графическое обозначение полевых МОП-транзисторов с встроенным каналом

Здесь затвор отделён от канала диэлектриком как в конденсаторе, а стрелочка рисуется между каналом и подложкой. В некоторых транзисторах подложка выводится наружу отдельным выводом. Направление стрелочки показывает, какого типа канал используется в транзисторе.

Индуцированные каналы в условно-графических обозначениях полевых транзисторов изображаются пунктиром. На рисунке 3 показаны УГО МОП-транзисторов с n- и p-каналом.

УГО полевых МОП-транзисторов с индуцированным каналом
Рисунок 3. Условно-графическое обозначение полевых МОП-транзисторов с индуцированным каналом

В этих полевых транзисторах подложка выведена отдельным выводом. Кружок вокруг транзистора показывается только для дискретных приборов. Он показывает наличие корпуса. Если транзисторы приводятся в составе схемы интегральной микросхемы, то кружки вокруг транзисторов не изображаются.

В качестве дополнительного материала по полевым транзисторам, можно посмотреть следующее видео. Размер видео уменьшен для того, чтобы кнопки управления были доступны на смартфонах с шириной экрана 320 пикселей. При просмотре можно увеличить размер изображения


Видео 1. полевые транзисторы

Итог:

  • Полевых транзисторов существует шесть видов.
  • У всех полевых транзисторов большое входное сопротивление на низких частотах.
  • Для производства полевых транзисторов подходит большее количество полупроводниковых материалов по сравнению с биполярными транзисторами.

Дата последнего обновления файла 14.07.2020

Литература:

  1. Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника. Под редакцией Федорова Н. Д. — М.: Радио и связь, 1998. — 560 с.
  2. Электронные приборы. Под редакцией Шишкина Г.Г. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 496 с.
  3. Савиных В. Л. Физические основы электроники. Учебное пособие. — Новосибирск.: СибГУТИ, 2003. — 77 с.
  4. Глазачев А. В. Петрович В. П. Физические основы электроники. Конспект лекций — Томск: Томский политехнический университет, 2015.
  5. Колосницын Б. С. Полупроводниковые приборы и элементы интегральных микросхем. Учебно-методическое пособие: в 2 ч. Ч. 1: Расчёт и проектирование биполярных транзисторов. — Минск: БГУИР, 2011. — 68 с.
  6. Колосницын Б. С. Гапоненко Н. В. Полупроводниковые приборы и элементы интегральных микросхем. Учебное пособие: в 2 ч. Ч. 1: Физика активных элементов интегральных микросхем — Минск: БГУИР, 2016. — 196 с.
  7. Колосницын Б. С. Гранько  С. В. Электронные приборы на основе полупроводниковых соединений. Учебно-методическое пособие: — Минск: БГУИР, 2017. — 94 с.
  8. Биполярный транзистор. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. url:https://ru.wikipedia.org/wiki/Биполярный_транзистор
  9. Изобретение транзистора. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. url:https://ru.wikipedia.org/wiki/Изобретение_транзистора

Вместе со статьей "Полевые транзисторы" читают:

Принцип действия биполярного транзистора
https://digteh.ru/foe/tranzistor/bt/princip/

Прямое включение pn-перехода
https://digteh.ru/foe/pn_perehod/open/

Теоретическая вольтамперная характеристика p-n перехода
https://digteh.ru/foe/pn_perehod/vah_teor/

Ёмкость pn-перехода
https://digteh.ru/foe/pn_perehod/c/




Автор Микушин А. В. All rights reserved. 2001 ... 2020

Предыдущие версии сайта:
http://neic.nsk.su/~mavr
http://digital.sibsutis.ru/

Поиск по сайту сервисом Яндекс
Поиск по сайту сервисом ГУГЛ
Об авторе:
к.т.н., доц., Александр Владимирович Микушин

Кандидат технических наук, доцент кафедры САПР СибГУТИ. Выпускник факультета радиосвязи и радиовещания (1982) Новосибирского электротехнического института связи (НЭИС).

А.В.Микушин длительное время проработал ведущим инженером в научно исследовательском секторе НЭИС, конструкторско технологическом центре "Сигнал", Научно производственной фирме "Булат". В процессе этой деятельности он внёс вклад в разработку систем радионавигации, радиосвязи и транкинговой связи.

Научные исследования внедрены в аппаратуре радинавигационной системы Loran-C, комплексов мобильной и транкинговой связи "Сигнал-201", авиационной системы передачи данных "Орлан-СТД", отечественном развитии системы SmarTrunkII и радиостанций специального назначения.

А.В.Микушин является автором более 82 научных и научно-методических работ, в том числе 18 книг.

Top.Mail.Ru


Яндекс.Метрика