Польовий транзистор
Польовий транзистор (FET) - електронний прилад, який дозволяє регулювати струм, змінюючи керуючу напругу. Як я вже писав раніше, для проектування електронних схем немає ніякої необхідності мати уявлення про фізичних принципах роботи і влаштуванні електронного приладу. Досить знати, що це - чорний ящик, що володіє певними характеристиками. Нічого не зміниться, якщо раптом винайдуть нову технологію, що дозволяє робити прилади, за характеристиками схожі на польові транзистори, але засновані на інших принципах. Ми будемо їх ставити в ті ж схеми і називати польовиком.
Визначення польового транзистора
Польовий транзистор - це прилад, що володіє чотирма висновками: Исток, Сток, Затвор, Підкладка. Керуюча напруга додається між Затвором і Джерелом. У більшості випадків підкладка всередині корпусу з'єднана з витоком, так що назовні стирчать три висновки. Деякі види польових транзисторів не мають підкладки (транзистори з p-n переходом).
Вашій увазі добірка матеріалів:
Польовий транзистор має два режими роботи: Лінійний ділянку і ділянку насичення.
Лінійна ділянка: [Ток стоку, А] = 2 * k * (([Керуюча напруга, В] - [Гранична напруга, В]) * [Напруга стік - витік, В] - 0.5 [Напруга стік - витік, В] ^ 2)
Ділянка насичення: [Ток стоку, А] = k * ([Керуюча напруга, В] - [Гранична напруга, В]) ^ 2
Гранична напруга (напруга відсічення) - це деяка абстрактна величина, для якої вірно рівняння лінійної дільниці. Можна вважати, що ця напруга, при якому продовжена пряма лінія лінійної ділянки досягає нульового струму. Зверніть увагу, що це саме абстракція. Дуже поширеною помилкою є думка, що при керуючій напрузі, менше порогового, провідність відсутня. Це не так. Гарантувати відсутність провідності можна тільки, якщо напруга менше набагато (кілька вольт). Якщо ж воно поблизу порогового, то невелика провідність присутній, але вивести розумну формулу для її розрахунку можливим (та й корисним) не подається.
Підкладка утворює p-n перехід з напівпровідниковим каналом, що з'єднує стік і джерело, так що напруга на підкладці не повинно бути менше (для каналу типу n) / більше (для каналу типу p) напруги на джерелі.
Опір між затвором і витоком польового транзистора в робочому режимі дуже висока.
Електронний прилад з чотирма або трьома висновками, що володіє властивостями, описаними цими формулами, ми будемо називати Польовим транзистором
Позначення і класифікація (види, типи) польових транзисторів
Польові транзистори бувають з ізольованим затвором (MOSFET, МОП) (перша буква індексу на зображенні 'A') і з p-n переходом (перша буква індексу на картинці "B '). Прилад з ізольованим затвором може працювати при будь-якої полярності напруги на затворі, так як затвор ізольований від каналу. Прилад з p-n переходом працює, тільки якщо p-n перехід не проводить електричний струм, тобто пряме напруга не може перевищувати декількох десятих вольта.
Польові транзистори бувають з каналом n - типу (друга буква індексу на зображенні 'A') і p - типу (друга буква індексу на картинці "B '). n - канальні транзистори працюють, коли напруга на початку менше напруги на стоці, p - канальні, навпаки, коли напруга на початку більше напруги на стоці. На затвор n - канального польового транзистора з p-n переходом потрібно подавати негативне напруга щодо витоку, на затвор p - канального - позитивне.
На зображенні позначені: (1) - стік, (2) - витік, (3) - затвор, (4) - підкладка. Коли підкладка з'єднана з витоком, це з'єднання показується на зображенні.
n - канальні польові транзистори з ізольованим затвором можуть бути збідненого типу і збагаченого типу. Збагачені польові транзистори проводять струм, тільки якщо напруга на затворі вище, ніж на початку. Збіднені перестають проводити струм (замикаються) при деякому негативному напрузі на затворі щодо витоку.
р - канальні польові транзистори бувають тільки збагаченими. Вони починають проводити струм (відмикаються) при деякому негативному щодо витоку напрузі на затворі.
температурний коефіцієнт
Польові транзистори володіють чудовим ефектом, що дозволяє з'єднувати їх паралельно без всяких проблем. При великому струмі стоку в міру нагрівання струм стоку знижується. При малому стоці, до речі, цей ефект не спостерігається. Зниження струму стоку при нагріванні приводить до рівномірного розподілу струму між транзисторами, з'єднаними паралельно, без будь-яких додаткових зусиль. Дійсно, польовий транзистор, через який струм в холодному стані трохи більше (через технологічного розкиду), просто трохи сильніше нагрівається, і струм вирівнюється.