Материал: 1824

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

где Iк – ток коллектора; Rк – сопротивление коллекторного перехода.

В режиме отсечки ток Iк очень мал, поэтому и мощность Рк также мала. В режиме насыщения ток Iк достигает максимального значения, но сопротивление Rк мало, поэтому и мощность Рк тоже мала. Переход транзистора из состояния отсечки в состояние насыщения и обратно происходит практически мгновенно под действием управляющего напряжения, подаваемого на базу. За это время транзистор не успевает нагреться.

7.8. Полевые транзисторы

Полевыми транзисторами называются полупроводниковые приборы, в которых регулирование тока осуществляется изменением проводимости проводящего канала с помощью электрического поля, перпендикулярного направлению тока. Протекание тока в канале обусловлено только одним типом зарядов.

Электроды, подключенные к каналу, называются стоком и истоком, а управляющий электрод – затвором. Управляющее напряжение, создающее электрическое поле в канале, приложено между затвором и истоком.

Различают полевые транзисторы двух типов: с затвором в виде р-n перехода и с изолированным затвором.

Устройство транзистора с затвором в виде p-n перехода представлено на рис. 134.

Основу полевого транзистора составляет полупроводниковая пластина р-типа, к торцам которой приложено напряжение UС, создающее ток IС, протекающий через сопротивление нагрузки Rн.

Uз

 

 

З

 

n-типа

p-n переход

 

 

 

 

+

И

Канал р-типа

С

 

 

 

Iс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З

n-типа

Rн Uвых

 

 

Uс

 

 

 

 

+

Рис. 134. Схематическое изображение полевого транзистора с p-n переходами

В полупроводниковой пластине этот ток создается движением основных носителей заряда. Торец пластины, от которого движутся

носители заряда, называется истоком. Торец, к которому движутся носители заряда, называется стоком. В две противоположные боковые поверхности основной пластины вплавлены пластинки n-типа. На границе раздела возникают p-n переходы, к которым в непроводящем направлении между истоком и затвором приложено входное напряжение UЗ.

Величина этого напряжения может

изменяться

при

обязательном

сохранении указанной

на

схеме

полярности.

С

увеличением

напряжения на затворе области p-n переходов увеличиваются, а поперечное сечение канала и его проводимость уменьшаются.

Таким образом, изменением напряжения UЗ на затворе можно изменять ток через сопротивление нагрузки Rн и выходное напряжение

Uвых.

IС

UЗ

 

UЗ

UЗ

(UЗ

UЗ

UЗ ) UС

Рис. 135. Семейство характеристик полевого транзистора с затвором в виде p-n перехода

IC=f(UC) при различных значениях напряжения на затворе UЗ (рис. 135). Включение полевого транзистора по схеме с общим истоком

приведено на рис. 136.

Полевой транзистор может включаться также по схеме с общим стоком и с общим затвором. Однако такие схемы включения применяются редко.

Перед биполярными полевые транзисторы имеют существенные преимущества, к которым относятся большое входное сопротивление, малый уровень собственных шумов, незначительное влияние температуры на усилительные свойства. Ток затвора полевого транзистора очень мал и составляет Iз=1081012 А.

 

 

IС

 

 

С

IС

З

С

+

З

+

И

 

 

И

 

 

UС

UЗ

 

UС

UЗ

 

 

+

 

 

 

+

 

 

а)

 

 

б)

 

Рис. 136. Схемы включения с общим истоком и условные обозначения полевых транзисторов с управляющим p-n переходом:

а – с каналом n-типа; б – с каналом р-типа

Полевые транзисторы выпускаются также с изолированным затвором. В отличие от транзистора с затвором в виде p-n перехода в транзисторах с

изолированным затвором между каналом и затвором внесен изолирующий слой. У транзисторов с изолированным затвором, которые называют транзисторами МДП-типа (металл-диэлектрик-полупроводник), ток затвора уменьшен до величины IЗ=10131016 А.

Контрольные вопросы по электронике

1.Какой материал называется полупроводником n-типа? 1) тот, в котором основные носители зарядов – электроны; 2) тот, в котором основные носители зарядов – дырки; 3) тот, в котором присутствуют электронно-дырочные пары.

2.Какой материал называется полупроводником р-типа?

1)тот, в котором основные носители зарядов – электроны;

2)тот, в котором присутствуют электронно-дырочные пары;

3)тот, в котором основные носители зарядов – дырки.

3. Что называется p-n переходом?

1)контакт двух одинаковых полупроводников с дырочной проводимостью;

2)контакт двух полупроводников с разными типами проводимостей;

3)контакт двух одинаковых полупроводников с электронной проводимостью.

4.Назовите наиболее важное свойство p-n перехода, которое позволило широко использовать полупроводники.

1) его электрическое сопротивление минимально;

2) его электрическое сопротивление максимально; 3) его электрическое сопротивление не зависит от параметров цепи;

4) его электрическое сопротивление зависит от полярности напряжения, приложенного к электродам в области p-n перехода.

5.Что представляет собой прямой ток в p-n переходе?

1)ток, обусловленный движением только электронов;

2)ток, обусловленный движением основных носителей зарядов;

3)ток, обусловленный движением неосновных носителей зарядов.

6. Что представляет собой обратный ток в p-n переходе?

1)ток, обусловленный движением дырок;

2)ток, обусловленный движением основных носителей зарядов;

3)ток, обусловленный движением неосновных носителей зарядов.

7.Что представляет собой полупроводниковый диод?

1)полупроводник с одним p-n переходом, который хорошо проводит ток только в одном направлении;

2)полупроводник с одним p-n переходом, который хорошо проводит ток во всех направлениях;

3)полупроводник с одним p-n переходом, который ограничивает электрический ток.

8. Что такое электрический пробой p-n перехода?

1)механическое разрушение p-n перехода;

2)необратимое разрушение p-n перехода при его перегреве;

3)резкое (лавинное) увеличение обратного тока при неизменном обратном напряжении;

4)резкое (лавинное) увеличение прямого тока при неизменном прямом напряжении.

9. Как условно на электрической схеме обозначается диод?

1) 2) 3) 4)

10. Как условно на электрической схеме обозначается управляемый тиристор?

1)

2)

3)

4)

11. Что представляет собой полупроводниковый тиристор?

1)полупроводниковый прибор с двумя p-n переходами, позволяющий усиливать электрический сигнал;

2)полупроводниковый прибор с одним p-n переходом, который хорошо проводит ток в прямом направлении;

3) полупроводниковый прибор с тремя p-n переходами, используемый для электронного переключения.

12. Какой выпрямитель изображен на схеме?

 

 

 

1)

однополупериодный;

Д1

Д2

2)

двухполупериодный с

RН

выводом средней

точки

U

вторичной

обмотки

 

 

трансформатора;

 

 

 

 

Д3

Д4

3)

двухполупериодный

 

 

мостовой;

 

 

 

4)

трехфазный мостовой.

13. Какой выпрямитель изображен на схеме?

Д1

Д2

Д3

Д4

Д5

Д6

 

RН

1)двухполупериодный с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора;

2)двухполупериодный мостовой;

3)трехфазный мостовой.

14. Какова форма тока, протекающего через каждый диод?

1) iд

U

2)

t

iд

Rн

 

3)

t

iд

t

Источник: https://studfile.net/preview/16407881/