Tranzistory s efektom poľa s lineárnou odporovou charakteristikou. Tranzistory s efektom poľa

Výkonové meniče a mnoho ďalších elektronické zariadenia, málokedy sa dnes zaobídu bez použitia výkonných MOSFETov (field-effect) resp. Týka sa to oboch vysokofrekvenčných meničov ako napr zváracie invertory, ako aj rôzne domáce projekty, ktorých schém sú na internete plné.

Parametre v súčasnosti vyrábaných výkonových polovodičov umožňujú spínať prúdy desiatok a stoviek ampérov pri napätiach do 1000 voltov. Výber týchto komponentov na modernom trhu s elektronikou je pomerne široký a výber tranzistora s efektom poľa s požadovanými parametrami dnes nie je v žiadnom prípade problém, pretože každý sebavedomý výrobca podporuje konkrétny model technickú dokumentáciu tranzistora s efektom poľa, ktorú vždy nájdete na oficiálnej webovej stránke výrobcu a od oficiálnych predajcov.

Predtým, než začnete navrhovať zariadenie využívajúce tieto výkonové komponenty, musíte vždy presne vedieť, s čím máte do činenia, najmä pri výbere konkrétneho tranzistora s efektom poľa. Preto sa obracajú na katalógové listy, ktoré sú oficiálnym dokumentom výrobcu elektronické komponenty, ktorý poskytuje popis, parametre, charakteristiky produktu, typické schémy atď.

Pozrime sa, aké parametre uvádza výrobca v datasheete, čo znamenajú a na čo sú potrebné. Pozrime sa na príklad údajového listu pre tranzistor s efektom poľa IRFP460LC. Jedná sa o pomerne populárny výkonový tranzistor vyrobený pomocou technológie HEXFET.

HEXFET znamená kryštálovú štruktúru, v ktorej sú tisíce paralelne zapojených šesťuholníkových tranzistorových buniek MOS organizovaných v jednom kryštáli. Toto riešenie umožnilo výrazne znížiť odpor otvoreného kanála Rds(on) a umožnilo spínať vysoké prúdy. Prejdime však k prehľadu parametrov uvedených priamo v údajovom liste na IRFP460LC od International Rectifier (IR).

Cm.

Na samom začiatku dokumentu je uvedený schematický obrázok tranzistora, sú uvedené označenia jeho elektród: G-gate (gate), D-drain (drain), S-source (source), ako aj jeho sú uvedené hlavné parametre a charakteristické vlastnosti. V tomto prípade vidíme, že tento N-kanálový tranzistor s efektom poľa je určený maximálne napätie 500 V, odpor otvoreného kanála je 0,27 Ohm a maximálny prúd je 20 A. Znížený náboj hradla umožňuje použitie tohto komponentu vo vysokofrekvenčných obvodoch s nízkou spotrebou energie na ovládanie spínania. Nižšie je uvedená tabuľka (obr. 1) maximálnych prípustných hodnôt rôznych parametrov v rôznych režimoch.

Id @ Tc = 25 °C; Trvalý odtokový prúd Vgs @ 10V - maximálny trvalý odtokový prúd pri teplote tela tranzistora s efektom poľa 25 °C je 20 A. Pri napätí hradla-zdroja 10 V.

Id @ Tc = 100 °C; Trvalý odtokový prúd Vgs @ 10V - maximálny trvalý odtokový prúd pri teplote tela tranzistora s efektom poľa 100 °C je 12 A. Pri napätí hradla-zdroja 10 V.

Idm @ Tc = 25 °C; Pulzný odvodňovací prúd - maximálny impulzný, krátkodobý odberový prúd pri teplote tela tranzistora s efektom poľa 25°C je 80 A. Za predpokladu, že sa udrží prijateľná teplota prechodu. Obrázok 11 poskytuje vysvetlenie príslušných vzťahov.

Pd @ Tc = 25°C Stratový výkon - maximálny stratový výkon telesa tranzistora pri telesnej teplote 25°C je 280 W.

Linear Derating Factor – s každým zvýšením teploty puzdra o 1 °C sa stratový výkon zvýši o ďalších 2,2 W.

Vgs Gate-to-Source Voltage - maximálne napätie medzi bránou a zdrojom by nemalo byť vyššie ako +30 V ani nižšie ako -30 V.

Eas Single Pulse Avalanche Energy - maximálna energia jedného impulzu na odtoku je 960 mJ. Vysvetlenie je uvedené na obrázku 12 (obr. 12).

Iar Avalanche Current - maximálny prerušiteľný prúd je 20 A.

Ear Repetitive Avalanche Energy - maximálna energia opakovaných impulzov na drene by nemala presiahnuť 28 mJ (pre každý impulz).

dv/dt Peak Diode Recovery dv/dt - maximálna rýchlosť nárastu kolektorového napätia je 3,5 V/ns.

Tj, Tstg Rozsah prevádzkových teplôt a skladovacích teplôt – bezpečný teplotný rozsah od -55°C do +150°C.

Teplota spájkovania, po dobu 10 sekúnd - maximálna povolená teplota na spájkovanie je 300°C a vo vzdialenosti minimálne 1,6 mm od tela.

Uťahovací moment, skrutka 6-32 alebo M3 - maximálny krútiaci moment pri upevňovaní krytu by nemal presiahnuť 1,1 Nm.

Rjc Junction-to-Case (chip-to-case) 0,45 °C/W.

Rcs Case-to-Sink, Flat, Greased Surface (skriňa chladiča) 0,24 °C/W.

Rja Junction-to-Ambient (kryštál-k-okolie) závisí od žiariča a vonkajších podmienok.

Nasledujúca tabuľka obsahuje všetky potrebné elektrické charakteristiky tranzistora s efektom poľa pri teplote kryštálu 25°C (pozri obr. 3).

Breakdown Voltage V(br)dss Drain-to-Source – napätie typu drain-to-source, pri ktorom dochádza k poruche, je 500 V.

ΔV(br)dss/ΔTj Breakdown Voltage Temp.Coefficient - teplotný koeficient, prierazné napätie, v tomto prípade 0,59 V/°C.

Rds(on) Static Drain-to-Source On-Resistance - odpor odtoku k zdroju otvoreného kanála pri teplote 25°C je v tomto prípade 0,27 Ohmov. Závisí to od teploty, ale o tom neskôr.

Vgs(th) Gate Threshold Voltage - prahové napätie pre zapnutie tranzistora. Ak je napätie hradla-zdroja menšie (v tomto prípade 2 - 4 V), potom tranzistor zostane zatvorený.

gfs Forward Transconductance - Strmosť prenosovej charakteristiky sa rovná pomeru zmeny kolektorového prúdu k zmene napätia hradla. V tomto prípade merané pri odberovom napätí 50 V a odberovom prúde 20 A. Merané v Ampéroch/Voltoch alebo Siemens.

Idss Drain-to-Source Leakage Current - zvodný zvodový prúd, závisí od napätia a teploty odtoku k zdroju. Merané v mikroampéroch.

Igss Gate-to-Source Forward Leakage a Gate-to-Source Reverse Leakage - hradlový zvodový prúd. Merané v nanoampéroch.

Qg Total Gate Charge - náboj, ktorý musí byť odovzdaný bráne, aby sa otvoril tranzistor.

Qgs Gate-to-Source Charge - nabíjanie kapacity brány k zdroju.

Nabíjanie Qgd Gate-to-Drain ("Miller") - zodpovedajúce nabíjanie od brány k odtoku (Millerove kapacity)

V tomto prípade sa tieto parametre merajú pri napätí zdroja odberu 400 V a odberovom prúde 20 A. Obrázok 6 poskytuje vysvetlenie vzťahu medzi napätím zdroja hradla a celkovým nábojom hradla Qg Total Gate Charge a Na obrázkoch 13a a b je znázornený diagram a graf týchto meraní.

td(on) Turn-On Delay Time - čas otvorenia tranzistora.

tr Rise Time - čas nábehu otváracieho impulzu (nábežnej hrany).

td(off) Turn-Off Delay Time - čas uzavretia tranzistora.

tf Fall Time - čas doznievania impulzu (zatvorenie tranzistora, zadná hrana).

V tomto prípade boli merania realizované pri napájacom napätí 250 V, s odberovým prúdom 20 A, s odporom brány 4,3 Ohm a odporom pri odbere 20 Ohm. Diagram a grafy sú znázornené na obrázkoch 10 a a b.

Ld Internal Drain Inductance - vypúšťacia indukčnosť.

Ls Internal Source Inductance - indukčnosť zdroja.

Tieto parametre závisia od konštrukcie krytu tranzistora. Sú dôležité pri navrhovaní budiča, pretože priamo súvisia s parametrami časovania spínača, to platí najmä pri vývoji vysokofrekvenčných obvodov.

Crss Reverse Transfer Capacitance - kapacita hradla-odtok (Millerova kapacita).

Tieto merania sa uskutočňovali pri frekvencii 1 MHz, s napätím kolektor-zdroj 25 V. Obrázok 5 ukazuje závislosť týchto parametrov od napätia kolektor-zdroj.

Nasledujúca tabuľka (pozri obr. 4) popisuje charakteristiky integrovanej internej diódy tranzistora s efektom poľa, ktorý je konvenčne umiestnený medzi zdrojom a kolektorom.

Is Continuous Source Current (Body Diode) - maximálny trvalý prúd diódy.

Ism Pulsed Source Current (Body Diode) - maximálny povolený impulzný prúd cez diódu.

Dopredné napätie diódy Vsd je pokles napätia v priepustnom smere na dióde pri 25 °C a odberovom prúde 20 A, keď je brána 0 V.

trr Reverse Recovery Time - čas reverznej obnovy diódy.

Qrr Reverse Recovery Charge - obnovovacie nabíjanie diódy.

ton Forward Turn-On Time - čas zapnutia diódy je určený hlavne indukčnosťami kolektora a zdroja.

Limity odberového prúdu sú dané ako funkcia napätia kolektor-zdroj a napätia hradla zdroja pre trvanie impulzu 20 µs. Prvý obrázok je pre teplotu 25°C, druhý pre 150°C. Vplyv teploty na ovládateľnosť otvorenia kanála je zrejmý.

Obrázok 6 graficky znázorňuje prenosovú charakteristiku tohto tranzistora s efektom poľa. Je zrejmé, že čím bližšie je napätie hradla k 10 V, tým lepšie sa tranzistor otvára. Celkom zreteľne je tu viditeľný aj vplyv teploty.

Obrázok 7 ukazuje závislosť odporu otvoreného kanála pri odberovom prúde 20 A od teploty. Je zrejmé, že so zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje aj odpor kanála.

Obrázok 9 ukazuje závislosť poklesu napätia v priepustnom smere cez internú diódu od odberového prúdu a teploty. Obrázok 8 zobrazuje oblasť bezpečná práca tranzistor v závislosti od trvania doby otvoreného stavu, veľkosti prúdu kolektora a napätia kolektor-zdroj.

Obrázok 11 zobrazuje maximálny odberový prúd ako funkciu teploty puzdra.

Obrázky a a b predstavujú diagram merania a graf zobrazujúci časový diagram otvárania tranzistora počas procesu zvyšovania napätia hradla a počas procesu vybíjania kapacity hradla na nulu.

Na obrázku 14 je znázornená závislosť maximálnej prípustnej energie impulzu od hodnoty prerušovaného prúdu a teploty.

Obrázky aab znázorňujú graf a diagram meraní náboja brány.

Obrázok 16 ukazuje diagram merania parametrov a graf typických prechodových javov vo vnútornej dióde tranzistora.

Na poslednom obrázku je telo tranzistora IRFP460LC, jeho rozmery, vzdialenosť medzi vývodmi, ich číslovanie: 1-gate, 2-drain, 3-source.

Takže po prečítaní údajového listu si každý vývojár bude môcť vybrať vhodný výkon alebo nie, poľný efekt alebo IGBT tranzistor pre navrhovaný alebo opravovaný výkonový menič, či už ide o akýkoľvek iný výkonový pulzný menič.

Keď poznáte parametre tranzistora s efektom poľa, môžete kompetentne vyvinúť ovládač, nakonfigurovať regulátor, vykonať tepelné výpočty a vybrať vhodný radiátor bez potreby inštalácie zbytočných.

Tranzistor s efektom poľa je polovodičový zosilňovač, ktorého odpor sa môže meniť vplyvom elektrického poľa. Zmena odporu sa dosiahne zmenou elektrického odporu polovodičovej vrstvy alebo zmenou objemu polovodiča, ktorým prechádza elektrický prúd.

Pri prevádzke tranzistorov s efektom poľa sa používajú rôzne efekty, napríklad zmeny hlasitosti R-P-prechod pri zmene blokovacieho napätia, ktoré naň pôsobí; účinky vyčerpania, obohatenia nosičov náboja alebo inverzie typu vodivosti v povrchovej vrstve polovodiča. Tranzistory s efektom poľa sa niekedy nazývajú unipolárne, pretože prúd, ktorý nimi preteká, je spôsobený nositeľmi iba jedného znamenia. Tranzistory s efektom poľa sa tiež nazývajú potrubia tranzistorov, keďže elektrické pole, ktoré riadi činnosť tranzistora, preniká do polovodiča pomerne plytko a všetky procesy prebiehajú v tenkej vrstve tzv. kanál.

Riadiaci obvod tranzistora s efektom poľa nespotrebováva prakticky žiadny prúd a energiu. To vám umožňuje zosilniť signály zo zdrojov s veľmi vysokým vnútorným odporom a nízkym výkonom. Navyše to umožňuje umiestniť státisíce tranzistorov na jeden čip.

Tranzistory s efektom poľa s riadiacim pn prechodom

Tranzistor s efektom poľa môžu byť vyrobené vo forme polovodičovej dosky (s P- alebo R-vodivosť), do jedného z povrchov ktorého je natavená vrstva kovu, tzv uzávierka, tvoriaci byt r-p-prechod (obr. 5.1). Vývody sú pripojené k dolnému a hornému koncu dosky, tzv zdroj A vypustiť. Ak je brána napájaná vypínacím napätím (kladné voči P-závierka a negatív zapnuté R-gate), potom v závislosti od jeho hodnoty v kanáli ( r-p-prechod) sa objaví vrstva ochudobnená o nosiče náboja, ktorá je prakticky izolantom.

Zmenou napätia hradla z nuly na nejaké dosť veľké napätie tzv vypínacie napätie (blokovacie napätie, alebo prahové napätie, pozri obr. 5.6), môžete rozšíriť objem obsadeného polovodiča r-p-prechod, že zaberie celý kanál a pohyb nosičov náboja medzi zdrojom a odtokom bude nemožný. Tranzistor sa úplne uzavrie (obr. 5.2).

Na rozdiel od bipolárnych tranzistorov riadených prúdom sú tranzistory riadené poľom riadené napätím a keďže toto napätie je aplikované na riadenie r-p-prechod v obrátenej (blokovacej) polarite, potom v riadiacom obvode netečie prakticky žiadny prúd (pri napätí 5 V nepresiahne riadiaci prúd 10 -10 A).

Izolované tranzistory s efektom hradlového poľa

tranzistory s efektom poľa s indukovaným kanálom

Na obr. Na obrázku 5.3 je znázornené zariadenie izolovaného hradlového tranzistora s efektom poľa, tzv MOS tranzistor. Tento názov je spôsobený dizajnom: hradlo je vyrobené z kovu (M) a je oddelené tenkou vrstvou dielektrika (D) od polovodiča (P), z ktorého je vyrobený tranzistor. Ak je tranzistor vyrobený z kremíka, potom sa ako dielektrikum používa tenký film oxidu kremičitého. V tomto prípade sa názov zmení na MOSFET(kov-oxid-polovodič).

Na obr. 5.3 vľavo, tranzistor je vyrobený na základe dosky ( substráty, alebo dôvodov) z kremíka s R- vodivosť. Dva regióny s P- vodivosť (zdroj a odtok), oddelené plochou P-kanál s prevládajúcim R- vodivosť. Výsledkom je, že keď je na tranzistor privedené napätie, medzi zdrojom a kolektorom nebude pretekať žiadny prúd, pretože prechody kolektor-báza a zdroj-báza tvoria dva navzájom prepojené. r-p- prechod, z ktorých jeden bude uzavretý pri akejkoľvek polarite aplikovaného napätia.

Ak však na povrchovej vrstve R-polovodič, aby pôsobil dostatočne silno elektrické pole Privedením napätia s kladnou polaritou medzi bránu a základňu začne prúdiť medzi zdrojom a odtokom. Vysvetľuje to skutočnosť, že z povrchovej vrstvy polovodiča umiestnenej pod bránou budú diery vytlačené elektrickým poľom a elektróny sa budú zhromažďovať, čím sa vytvorí kanál (s P- vodivosť znázornená na obr. 5.3 s prerušovanou čiarou). r-p- prechody zdroj-kanál a kanál-zdroj prestanú existovať. Vodivosť P- kanál bude väčší, tým väčšie bude napätie medzi bránou a základňou.

Tranzistor uvažovaného dizajnu je tzv MOS tranzistor s indukovaným kanálom.

Základňa je zvyčajne pripojená k zdroju, ale niekedy sa na ňu napätie privádza samostatne a základňa potom funguje ako prídavná brána.

Ak je základňa vyrobená z P-kremík, zdroj a odtok tvoria silne dopované oblasti s R- vodivosti a ako izolant sa používa oxid kremičitý, ukazuje sa Indukovaný p-kanálový MOSFET(s vodivosťou R) (obr. 5.3 vpravo).

tranzistory s efektom poľa so vstavaným kanálom

MOSFETy môžu byť navrhnuté s integrovaným kanálom. Napríklad na obr. 5.4 vľavo je schéma zariadenia takéhoto tranzistora s P- kanál. Základňa je vyrobená z R-kremík, a zdroj a odtok majú P-vodivosť a získaná difúznou metódou. Zdroj a odtok sú spojené relatívne tenkým kanálom s nevýznamným R- vodivosť.

Ak je základňa vyrobená z P-kremík, a zdroj a odtok - od R-kremík, potom má tranzistor zabudovaný p-kanál (obr. 5.4 vpravo) .

Job P-kanálový MOS tranzistor možno vysvetliť nasledovne. Ak sa na bránu aplikuje záporné (vzhľadom na základňu) napätie, potom sa vodivé elektróny vytlačia P- kanál k základni a vodivosť kanála klesá, až do úplného vyčerpania a zablokovania kanála .

Keď je na bránu privedené kladné napätie P-kanál je obohatený o elektróny a jeho vodivosť sa zvyšuje (obr. 5.6).

Klasifikácia a charakteristiky tranzistorov riadených poľom

Tranzistory s efektom poľa sú ochudobneného a obohateného typu. Prvý zahŕňa všetky tranzistory s р-п-prechod a P-tranzistory MOS typu s vyčerpaním kanálov. Obohatené MOSFETy sú dostupné ako P- kanál a R-kanál (obr. 5.5).

Tranzistory obohateného a ochudobneného typu sa líšia len hodnotou tzv prahové napätie, získaný extrapoláciou priameho úseku charakteristiky (obr. 5.6.).

Výstupné charakteristiky tranzistor s efektom poľa sa nazývajú závislosti odberového prúdu od napätia kolektora-zdroja pre rôzne hodnoty napätia hradla-zdroja.

Tranzistor s efektom poľa je veľmi dobré zariadenie z hľadiska výstupnej vodivosti - pri konštantnom napätí hradlo-zdroj je kolektorový prúd takmer nezávislý od napätia (okrem oblasti nízkych napätí kolektor-zdroj). Na obr. 5.7 ukazuje typické závislosti i od u si pre rozsah hodnôt u zi.

Tranzistory s efektom poľa sú polovodičové zariadenia. Ich zvláštnosťou je, že výstupný prúd je riadený elektrickým poľom a napätím rovnakej polarity. Riadiaci signál sa posiela do brány a reguluje vodivosť tranzistorového prechodu. Tým sa líšia od bipolárne tranzistory, v ktorom je možný signál s rôznymi polaritami. Ďalšou charakteristickou vlastnosťou tranzistora s efektom poľa je formácia elektrický prúd hlavné nosiče rovnakej polarity.

Odrody

Je ich veľa odlišné typy tranzistory s efektom poľa pracujúce s vlastnými charakteristikami.

• Typ vodivosti. Od toho závisí polarita riadiaceho napätia.
• Štruktúra: difúzna, zliatina, MDP, so Schottkyho bariérou.
• Počet elektród: existujú tranzistory s 3 alebo 4 elektródami. Vo verzii so 4 elektródami je substrát samostatnou časťou, čo umožňuje riadiť prechod prúdu cez prechod.
• Výrobný materiál: zariadenia na báze germánia a kremíka sa stali najobľúbenejšími. V označení tranzistora písmeno označuje polovodičový materiál. V tranzistoroch vyrábaných pre vojenské vybavenie je materiál označený číslami.
• Typ aplikácie: uvedený v referenčných knihách, nie je uvedený na štítku. V praxi existuje päť skupín aplikácií pre „terénnych pracovníkov“: v nízkonapäťových a nízkonapäťových zosilňovačoch vysoká frekvencia, as elektronické kľúče, modulátory, DC zosilňovače.
• Interval prevádzkových parametrov: súbor údajov, v rámci ktorých môžu pracovníci v teréne pracovať.
• Vlastnosti zariadenia: unitróny, gridistory, alkatróny. Všetky zariadenia majú svoje vlastné charakteristické údaje.
• Počet konštrukčných prvkov: doplnkové, dvojité atď.

Okrem hlavnej klasifikácie „terénnych pracovníkov“ existuje špeciálna klasifikácia, ktorá má princíp fungovania:

• Tranzistory s efektom poľa s p-n križovatka kto vykonáva kontrolu.
• Tranzistory s efektom poľa so Schottkyho bariérou.
• „Terénni pracovníci“ s izolovaným uzáverom, ktorí sa delia na:
  — s indukčným prechodom;
  - so zabudovaným prechodom.

V odbornej literatúre sa navrhuje pomocná klasifikácia. Hovorí, že polovodič založený na Schottkyho bariére musí byť umiestnený v samostatnej triede, pretože ide o samostatnú štruktúru. Ten istý tranzistor môže obsahovať oxid aj dielektrikum, ako v tranzistore KP 305. Takéto metódy sa používajú na vytvorenie nových vlastností polovodiča alebo na zníženie ich ceny.

Na schémach majú terénni pracovníci označenie kolíkov: G – brána, D – odtok, S – zdroj. Substrát tranzistora sa nazýva "substrát".

Dizajnové prvky

Riadiaca elektróda tranzistora s efektom poľa v elektronike sa nazýva brána. Jeho spoj je vyrobený z polovodiča s akýmkoľvek typom vodivosti. Polarita riadiaceho napätia môže mať akékoľvek znamienko. Elektrické pole určitej polarity uvoľňuje voľné elektróny, kým sa prechodom neminú voľné elektróny. To sa dosiahne aplikáciou elektrického poľa na polovodič, po ktorom sa hodnota prúdu blíži k nule. Toto je činnosť tranzistora s efektom poľa.

Elektrický prúd prechádza zo zdroja do odpadu. Pozrime sa na rozdiely medzi týmito dvoma terminálmi tranzistora. Na smere pohybu elektrónov nezáleží. Tranzistory s efektom poľa majú vlastnosť reverzibility. V rádiovom inžinierstve našli tranzistory s efektom poľa svoju popularitu, pretože nevytvárajú šum v dôsledku unipolarity nosičov náboja.

Hlavnou črtou tranzistorov s efektom poľa je významná hodnota vstupného odporu. Toto je obzvlášť viditeľné v striedavý prúd. Táto situácia nastáva v dôsledku riadenia reverzným Schottkyho prechodom s určitým predpätím alebo kapacitou kondenzátora v blízkosti brány.

Materiál substrátu je nedopovaný polovodič. Pre terénnych pracovníkov so Schottkyho križovatkou sa namiesto substrátu používa arzenid gália, ktorý je vo svojej čistej forme dobrým izolantom.

V praxi sa ukazuje ako ťažké vytvoriť konštrukčnú vrstvu s komplexným zložením, ktorá spĺňa potrebné podmienky. Preto je ďalšou požiadavkou schopnosť pomaly pestovať substrát na požadovanú veľkosť.

Tranzistory s efektom poľa s p-nprechod

V tomto prevedení sa typ vodivosti brány líši od vodivosti prechodu. V praxi sa používajú rôzne modifikácie. Uzáver môže byť vyrobený z niekoľkých oblastí. Výsledkom je, že najnižšie napätie môže riadiť tok prúdu, čo zvyšuje zisk.

IN rôzne schémy použije sa opačný typ prechodu s posunom. Čím väčšia je odchýlka, tým menšia je šírka prechodu prúdu. Pri určitej hodnote napätia sa tranzistor uzavrie. Použitie predpätia sa neodporúča, pretože obvod riadenia vysokého výkonu môže ovplyvniť bránu. Počas otvoreného spojenia tečie významný prúd alebo zvýšené napätie. Normálnu prevádzku vytvára správna voľba póly a ďalšie vlastnosti zdroja energie, ako aj výber bodu činnosti tranzistora.

V mnohých prípadoch sa špecificky používajú priame hradlové prúdy. Tento režim môžu využiť aj tranzistory, v ktorých substrát tvorí prechod typu p-n. Náboj zo zdroja je rozdelený na odtok a bránu. Existuje región s veľkým prúdovým ziskom. Tento režim je ovládaný uzávierkou. So zvyšujúcim sa prúdom však tieto parametre prudko klesajú.

Podobné zapojenie sa používa v obvode detektora frekvenčnej brány. Aplikuje vlastnosti usmerňovania kanála a hradla. V tomto prípade je predpätie nulové. Tranzistor je tiež riadený hradlovým prúdom. V odtokovom okruhu sa generuje veľké zosilnenie signálu. Napätie hradla sa mení podľa vstupného zákona a je napätím hradla.

Napätie v odtokovom okruhu má prvky:

• Neustále. Nepoužiteľné.
• Signál nosnej frekvencie. Distribuované do uzemnenia pomocou filtrov.
• Signál s modulačnou frekvenciou. Podlieha spracovaniu na získanie informácií z neho .

Ako nevýhodu uzávierkového detektora je vhodné vyzdvihnúť výrazný faktor skreslenia. Výsledky pre ňu sú negatívne pre silné a slabé signály. O niečo lepší výsledok vykazuje fázový detektor vyrobený na tranzistore s dvoma hradlami. Referenčný signál sa privádza do jednej z riadiacich elektród a informačný signál zosilnený operátorom poľa sa objaví na odtoku.

Napriek výraznému skresleniu má tento efekt svoj účel. V selektívnych zosilňovačoch, ktoré prechádzajú určitou dávkou určitého frekvenčného spektra. Harmonické kmity sú filtrované a neovplyvňujú kvalitu obvodu.

Tranzistory MeP, čo znamená kov-polovodič, so Schottkyho prechodom sa prakticky nelíšia od tranzistorov s p-n prechodom. Pretože prechod MeP má špeciálne vlastnosti, tieto tranzistory môžu pracovať pri zvýšená frekvencia. Štruktúra MeP sa tiež ľahko vyrába. Frekvenčné charakteristiky závisia od doby nabíjania hradlového prvku.

MOS tranzistory

Základňa polovodičových prvkov sa neustále rozširuje. Každý nový vývoj sa mení elektronické systémy. Na ich základe sa objavujú nové nástroje a zariadenia. Tranzistor MOS funguje tak, že mení vodivosť polovodičovej vrstvy pomocou elektrického poľa. Odtiaľ pochádza aj názov – pole.

Označenie MIS znamená kov-dielektrikum-polovodič. To charakterizuje zloženie zariadenia. Brána je izolovaná od zdroja a odtoku tenkým dielektrikom. MOS tranzistor moderný vzhľad má veľkosť brány 0,6 µm, cez ktorú môže prúdiť iba elektromagnetické pole. Ovplyvňuje stav polovodiča.

Keď sa na bráne objaví požadovaný potenciál, objaví sa elektromagnetické pole, ktoré ovplyvňuje odpor sekcie odtok-zdroj.

Výhody tohto použitia zariadenia sú:

• Zvýšený vstupný odpor zariadenia. Táto vlastnosť je relevantná pre použitie v obvodoch s nízkym prúdom.
• Malá kapacita sekcie drain-source umožňuje použiť MOS tranzistor vo vysokofrekvenčných zariadeniach. Počas prenosu signálu nie je pozorované žiadne skreslenie.
• Pokroky v nových technológiách výroby polovodičov viedli k vývoju IGBT tranzistorov, ktoré zahŕňajú pozitívne aspekty bipolárnych zariadení a zariadení s efektom poľa. Výkonové moduly založené na nich sú široko používané v zariadeniach s mäkkým štartom a frekvenčných meničoch.

Pri vývoji takýchto prvkov je potrebné vziať do úvahy, že MOS tranzistory sú citlivejšie na zvýšené napätie a statickú elektrinu. Tranzistor môže vyhorieť, ak sa dotknete jeho ovládacích svoriek. Preto je pri ich inštalácii potrebné použiť špeciálne uzemnenie.

Takéto tranzistory s efektom poľa majú mnoho jedinečných vlastností (napríklad riadenie elektrického poľa), preto sú obľúbené ako súčasť elektronických zariadení. Treba tiež poznamenať, že technológia výroby tranzistorov sa neustále aktualizuje.

POLE TRANSISTORY

Tranzistor s efektom poľa je polovodičové konvertujúce zariadenie, v ktorom je prúd pretekajúci kanálom riadený elektrickým poľom, ktoré vzniká pri privedení napätia.medzi bránou a zdrojom. Navrhnuté na zvýšenie výkonu elektromagnetických oscilácií.

Tranzistory s efektom poľa sa používajú v zosilňovacích stupňoch s vysokým vstupným odporom, kľúčovými a logickými zariadeniami a pri výrobe mikroobvodov.

Princíp fungovaniatranzistor s efektom poľaov je založený na použití nosičov náboja len jedného znamienka (elektrónov alebo dier). Riadenie prúdu sa vykonáva zmenou vodivosti kanála, ktorým prúdi tranzistorový prúd pod vplyvom elektrického poľa. Preto sa tieto tranzistory nazývajú tranzistory s efektom poľa.

Podľa spôsobu vytvárania kanála sú tranzistory s efektom poľa s hradlom vo forme riadiaceho p-n- prechody a s izolovaným hradlom (MDS - alebo MOS - tranzistory): vstavaný kanál a indukovaný kanál.

V závislosti od vodivosti kanála sa tranzistory s efektom poľa delia na tranzistory s efektom poľa s kanálom typu p atranzistory s efektom poľa s kanálomn- druh. Kanál typu p má dierovú vodivosť an- typ – elektronický.

Tranzistor s efektom poľa s ovládaním p-n- prechod je tranzistor s efektom poľa, ktorého hradlo je elektricky oddelené od kanálu p-n- prechod posunutý v opačnom smere.

Zariadenie tranzistora s efektom poľa s riadením p-n- prechod (kanáln- typ)

Symbol pre tranzistor s efektom poľa s p-n- prechod a kanáln- typ (a), kanál typu p (b)

Tranzistorový kanál s efektom poľa je oblasť v polovodiči, v ktorej je prúd hlavných nosičov náboja regulovaný zmenou jeho prierezu.Elektróda, cez ktorú nosiče náboja vstupujú do kanála, sa nazýva zdroj. Elektróda, cez ktorú hlavné nosiče náboja opúšťajú kanál, je odtok. Elektródou na reguláciu prierezu kanála v dôsledku riadiaceho napätia je brána.

Riadiace (vstupné) napätie je privedené medzi bránu a zdroj. NapätieUzije inverzná hodnota pre obe p-n- prechody. šírka R- n- prechody, a teda efektívna prierezová plocha kanála, jeho odpor a prúd v kanáli závisia od tohto napätia. Ako rastie, p-n- prechody, plocha prierezu kanála s prúdom sa zmenšuje, jeho odpor sa zvyšuje a v dôsledku toho klesá prúd v kanáli. Ak je teda medzi zdrojom a odtokom zapojený zdroj napätiaUsi,potom silu odtokového prúdujasprietok kanálom môže byť riadený zmenou odporu (prierezu) kanála pomocou napätia aplikovaného na bránu. Na tomto princípe je založená činnosť tranzistora riadeného poľom s riadením.R-n- prechod.

Pod napätím Uzi= 0 prierez kanála je najväčší, jeho odpor je najmenší a prúdjassa ukazuje ako najväčší. Vypúšťací prúd jaod začiatku pri Uzi= 0 sa nazýva počiatočný odtokový prúd. Napätie Uzi, pri ktorej je kanál úplne zablokovaný, a odtokový prúdjassa stáva veľmi malým (desatiny mikroampérov), nazývané medzné napätieUziots.

Statická charakteristika tranzistora riadeného poľom s riadením p- n- prechod

Odtokové (výstupné) charakteristiky tranzistora s efektom poľa s p-n- prechod a kanáln- typ, odráža závislosť odberového prúdu od napätiaUsipri pevnom napätíUzi: jac= f(Usi) pri Uzi= konšt.

Prúdovo-napäťové charakteristiky tranzistora s efektom poľa spn-križovatka a kanál typu n: a – odtok; b – vypúšťacia brána

Charakteristickým znakom tranzistora s efektom poľa je jeho vodivosťkanál je ovplyvnený riadiacim napätímUzi a napätie Usi. O Usi= 0 výstupný prúd jas= 0. Kedy Usi> 0 (Uzi= 0) kanálom preteká prúdjac, čo má za následok pokles napätia, ktorý sa zvyšuje v smere odtoku. Celkový úbytok napätia v sekcii zdroj-odvod je rovnýUsi. Zvýšenie napätiaUsispôsobuje zvýšenie poklesu napätia v kanáli a zníženie jeho prierezu, a tým aj zníženie vodivosti kanála. Pri nejakom napätíUsidochádza k zúženiu kanála, v ktorom sú hranice oboch p-n- prechody sa zúžia a odpor kanála sa zvýši. Také napätieUsinazývané saturačné napätieUsinás. Pri privedení spätného napätia na bránuUzidôjde k ďalšiemu zúženiu kanála a jeho prekrytie nastane pri nižšej hodnote napätiaUsinás. V prevádzkovom režime sa používajú ploché úseky výstupných charakteristík.

Izolované tranzistory s efektom hradlového poľa

V izolovanom hradlovom tranzistore s efektom poľa (IGF tranzistor) je hradlo elektricky oddelené od kanála vrstvou dielektrika.MIS - tranzistory používajú ako dielektrikum oxid kremičitýSiO2. Iný názov pre takéto tranzistory sú MOS tranzistory (metal-oxide-semiconductor).

Princíp činnosti tranzistorov MIS je založený na zmene vodivosti povrchovej vrstvy polovodiča vplyvom priečneho elektrického poľa. Povrchová vrstva je prúdový kanál týchto tranzistorov. MIS - tranzistory sú dvoch typov - so vstavaným kanál a s indukovaným kanálom.

Dizajn MIS - tranzistor so vstavaným kanálomn-typ. V pôvodnej kremíkovej doštičke typu p s relatívne vysokým odporom sa pomocou difúznej technológie vytvoria dve dotované oblasti s opačnými typmi elektrickej vodivosti -n. Na tieto oblasti - zdroj a odtok sa aplikujú kovové elektródy. Medzi zdrojom a odtokom je povrchový kanál s elektrickou vodivosťoun- druh. Povrch polovodičového kryštálu medzi zdrojom a odtokom je pokrytý tenkou vrstvou dielektrika. Na túto vrstvu je nanesená kovová elektróda – brána. Prítomnosť dielektrickej vrstvy umožňuje priviesť na bránu riadiace napätie oboch polarít.

Keď je na bránu privedené kladné napätie, vytváraný Elektrické pole vytlačí otvory z kanála do substrátu a elektróny zo substrátu do kanála. Kanál je obohatený o elektróny a jeho vodivosť sa zvyšuje zvyšujúci sa vypúšťací prúd. Toto sa nazýva režim obohatenia.

Pri kŕmení brány negatívne napätia vzhľadom na zdroj vzniká v kanáli elektrické pole, pod vplyvom ktorého sú elektróny vytláčané z kanála do substrátu a diery sú ťahané zo substrátu do kanála. Kanál je ochudobnený o väčšinu nosičov náboja, znižuje sa vodivosť a klesá odtokový prúd. Tento režim tranzistora sa nazýva režim vyčerpania.

V takýchto tranzistoroch atUzi= 0, ak je medzi kolektorom a zdrojom privedené napätie (Usi> 0), tečie odtokový prúdjaszačiatok, nazývané počiatočné a predstavujúce tok elektrónov.

Kanál vedenia prúdu sa nevytvorí, ale vytvorí sa v dôsledku prílivu elektrónov z polovodičovej doštičky, keď sa na bránu vzhľadom na zdroj privedie napätie s kladnou polaritou. Pri absencii tohto napätia nie je žiadny kanál a medzi zdrojom a odtokomn-typ je len kryštál typu p a na jednom z p-n- prechody vytvárajú spätné napätie. V tomto stave je odpor medzi zdrojom a kolektorom vysoký a tranzistor je vypnutý. Keď sa však na bránu aplikuje kladné napätie, pod vplyvom poľa brány sa elektróny budú pohybovať zo zdrojovej a drenážnej oblasti az oblasti p do brány. Keď napätie brány prekročí prahUzi por, v povrchovej vrstve koncentrácia elektrónov prevýši koncentráciu diery a dôjde k inverzii typu elektrickej vodivosti, indukuje sa prúdový kanáln- typ pripojenia zdrojovej a odtokovej oblasti. Tranzistor začne viesť prúd. Čím väčšie je kladné hradlové napätie, tým väčšia je vodivosť kanála a odvodňovací prúd. Tranzistor s indukovaným kanálom môže pracovať iba v režime obohatenia.

Symbol pre tranzistory MIS:

a - so vstavaným kanálomn- typ;

b – so vstavaným kanálom typu p;

c – s výstupom zo substrátu;

g - s indukovaným kanálomn- typ;

d – s indukovaným kanálom typu p;

e - s výstupom zo substrátu.

Charakteristika statického poľa MIS - tranzistory.

O Uzi= 0 zariadením preteká prúd určený počiatočnou vodivosťou kanála. Keď je na bránu privedené napätieUzi< 0 má hradlové pole odpudivý účinok na elektróny - nosiče náboja v kanáli, čo vedie k zníženiu ich koncentrácie v kanáli a vodivosti kanála. V dôsledku toho sa vlastnosti akcií priUzi< 0 sú umiestnené pod zodpovedajúcou krivkouUzi= 0.

Keď je na bránu privedené napätieUzi> 0, hradlové pole priťahuje elektróny do kanála z polovodičovej doštičky typu p. Zvyšuje sa koncentrácia nosičov náboja v kanáli, zvyšuje sa vodivosť kanála a odtokový prúdjaszvyšuje. Skladová charakteristika priUzi> 0 sú umiestnené nad pôvodnou krivkou priUzi= 0.

Rozdiel medzi kolektorovými charakteristikami je v tom, že tranzistorový prúd je riadený napätím jednej polarity, ktorá sa zhoduje s polaritou napätiaUsi. Aktuálne jac= 0 at Usi= 0, zatiaľ čo v tranzistore so vstavaným kanálom to vyžadujezmeniť polaritunapätie brány vzhľadom na zdroj.

Parametre tranzistorov MIS sú podobné parametrom tranzistorov s efektom poľa s p-n- prechod. Pokiaľ ide o vstupný odpor, tranzistory MIS majú lepší výkon ako tranzistory s p-n- prechod.

schémy zapojenia

Tranzistor s efektom poľa môže byť spojený so spoločným zdrojom-a (OS), spoločným kolektorom (OS) a spoločným hradlom-b (OZ).

Najčastejšie používaná schéma je s OI. Spoločná zdrojová kaskáda poskytuje veľmi veľké prúdové a výkonové zosilnenie. Schéma s OZ je podobná schéme s OB. Neposkytuje zosilnenie prúdu, a preto je v ňom výkonové zosilnenie menšie ako v obvode OP. Kaskáda OZ má nízku vstupnú impedanciu, a preto má obmedzené využitie.

zosilňovací stupeň založený na tranzistoroch s efektom poľa

Obvod zosilňovača vyrobený podľa obvodu s OP.

Tranzistor v kľudovom režime je dodávaný s konštantným odberovým prúdomjaspoločný podnika jeho zodpovedajúce napätie odtok-zdroj Usup. Tento režim je zabezpečený predpätím na hradle tranzistora s efektom poľaUPSČ. Toto napätie sa objaví na rezistoreRAkeď prúd prechádzajaspoločný podnik (URA= jaspoločný podnikRA) a aplikuje sa na bránu vďaka galvanickej väzbe cez odporR3 . Rezistor RA, okrem poskytovania predpätia hradla, slúži aj na teplotnú stabilizáciu prevádzkového režimu zosilňovača podľa DC, stabilizáciajaspoločný podnik. Na rezistorRAnebola uvoľnená zložka striedavého napätia, je zopnutý kondenzátorom CA. Totoa zabezpečiť konštantný zisk kaskády.

Tranzistor s efektom poľa je polovodičové zariadenie, v ktorom prúd vytvárajú len hlavné nosiče náboja pôsobením pozdĺžneho elektrického poľa a tento prúd je riadený priečnym elektrickým poľom, ktoré vzniká napätím privedeným na riadiaca elektróda.

Niekoľko definícií:

Terminál tranzistora s efektom poľa, z ktorého prúdia hlavné nosiče náboja, sa nazýva zdroj.

Terminál tranzistora s efektom poľa, ku ktorému prúdia hlavné nosiče náboja, sa nazýva mozgov.

Svorka tranzistora s efektom poľa, na ktorý je privedené riadiace napätie vytvárajúce priečne elektrické pole, sa nazýva brána.

Úsek polovodiča, pozdĺž ktorého sa pohybujú hlavné nosiče náboja, medzi p-n prechodom, sa nazýva tranzistorový kanál s efektom poľa.

Preto sú tranzistory s efektom poľa rozdelené na kanálové tranzistory typu p alebo n.

Uvažujme o princípe fungovania pomocou príkladu tranzistora s kanálom typu n.

1) Uzi = 0; Ic1 = max;

2) |Uzi| > 0; Ic2< Ic1

3) |Uzi| >> 0; Ic3 = 0

Napätie sa vždy aplikuje na bránu tak, aby sa križovatky uzavreli. Napätie medzi odtokom a zdrojom vytvára pozdĺžne elektrické pole, vďaka ktorému sa hlavné nosiče náboja pohybujú kanálom a vytvárajú odtokový prúd.

1) Pri absencii napätia na bráne sú pn prechody uzavreté vlastným vnútorným poľom, ich šírka je minimálna a šírka kanála je maximálna a odtokový prúd bude maximálny.

2) So zvyšujúcim sa blokovacím napätím na bráne šírkou p-n križovatky sa zväčšuje a šírka kanála a odtokový prúd sa zmenšujú.

3) Pri dostatočne vysokých napätiach hradla šírka p-n prechody sa môžu zväčšiť natoľko, že sa zlúčia, odtokový prúd sa rovná nule.

Napätie hradla, pri ktorom je odtokový prúd nulový, sa nazýva medzné napätie.

Záver: tranzistor s efektom poľa je riadené polovodičové zariadenie, pretože zmenou napätia na hradle môžete znížiť odberový prúd a preto sa zvykne hovoriť, že tranzistory s efektom poľa s p-n manažérov prechody fungujú iba v režime vyčerpania kanálov.

Ako vysvetliť vysoký vstupný odpor tranzistora s efektom poľa?

Pretože Keďže tranzistor s efektom poľa je riadený elektrickým poľom, v riadiacej elektróde nie je prakticky žiadny prúd, s výnimkou zvodového prúdu. Preto majú tranzistory s efektom poľa vysoký vstupný odpor, asi 10 14 Ohmov.

Čo určuje odberový prúd tranzistora s efektom poľa?

Závisí od dodávaných napätí U si a U z.

Obvody na pripojenie tranzistorov s efektom poľa.

Tranzistor s efektom poľa môže byť zapojený do jedného z troch hlavných obvodov: so spoločným zdrojom (CS), spoločným kolektorom (OC) a spoločným hradlom (G).

V praxi sa najčastejšie používa obvod s OE podobne ako obvod s bipolárnym tranzistorom s OE. Spoločná zdrojová kaskáda poskytuje veľmi veľké prúdové a výkonové zosilnenie. Schéma s OZ je podobná schéme s OB. Neposkytuje prúdové zosilnenie, a preto je v ňom výkonové zosilnenie mnohonásobne menšie ako v obvode OI. Kaskáda OZ má nízku vstupnú impedanciu, a preto má obmedzené praktické využitie v zosilňovacej technike.

Aký je rozdiel medzi tranzistorom s efektom poľa a bipolárnym tranzistorom?

V tranzistore s efektom poľa sa riadenie prúdu vykonáva skôr elektrickým poľom vytvoreným aplikovaným napätím než základným prúdom. Preto v riadiacej elektróde nie je prakticky žiadny prúd, s výnimkou zvodových prúdov.

Statický režim spínania tranzistora. Statické charakteristiky tranzistorov s efektom poľa.

Medzi hlavné charakteristiky patrí:

Drenáž-hradlová charakteristika (obr. a) je závislosť odtokového prúdu (Ic) od hradlového napätia (Uс) pre tranzistory s kanálom typu n.

Drevená charakteristika (obr. b) je závislosť Ic od Usi pri konštantnom napätí na hradle Ic = f (Usi) pri Uzi = Konšt.

Hlavné parametre:

Vypínacie napätie.

Charakteristika sklonu brány. Ukazuje, o koľko miliampérov sa zmení odtokový prúd, keď sa napätie brány zmení o 1 V.

Vnútorný odpor (alebo výstup) tranzistora s efektom poľa

Vstupná impedancia

Vysvetlite vplyv odtokového prúdu napätia U zi A U si .

Vplyv vstupných napätí v tranzistore v riadenom je znázornený na obrázku:

Tri hlavné prevádzkové režimy tranzistora.

V rôznych typoch tranzistorov s efektom poľa a pri rôznych vonkajších napätiach môže mať brána dva typy efektov na kanál: v prvom prípade (napríklad v tranzistoroch s efektom poľa s riadiacim p-n prechodom pri napätiach na elektródach zodpovedajúcich na obr. 2-1.5) bráni toku prúdu kanálom, čím sa znižuje počet nosičov náboja, ktoré ním prechádzajú (tento režim sa nazýva režim vyčerpania kanálov), v druhom prípade (napríklad v tranzistoroch MOS s indukovaným kanálom, zapojeným podľa obr. 2-1.7), brána naopak stimuluje tok prúdu cez kanál, čím sa zvyšuje počet nábojov nosiče v prúde ( režim obohatenia kanála). Často sa len rozprávajú chudý režim A režim obohatenia . Všimnite si, že MOS tranzistory s indukovaným kanálom môžu byť v aktívnom režime iba v prípade režimu obohatenia kanála a pre MOS tranzistory so vstavaným kanálom to môže byť režim obohatenia aj režim vyčerpania. V tranzistoroch s efektom poľa s pn prechodom pokus aplikovať predpätie na prechod spôsobí jeho otvorenie a spôsobí tok významného prúdu v obvode hradla. Skutočné procesy v tranzistore sú v tomto prípade veľmi závislé od jeho konštrukcie, nie sú takmer nikdy zdokumentované a je ťažké ich predvídať. Preto hovoriť o režime obohatenia pre tranzistory s efektom poľa s riadiacim prechodom nie je akceptované a je jednoducho zbytočné.

Režim nasýtenia - charakterizuje stav nie celého tranzistora ako celku, ako to bolo v prípade bipolárnych zariadení, ale iba prúdového kanála medzi zdrojom a kolektorom. Tento režim zodpovedá nasýteniu kanála hlavnými nosičmi náboja. Takýto fenomén ako nasýtenia je jednou z najdôležitejších fyzikálnych vlastností polovodičov. Ukazuje sa, že keď je na polovodičový kanál privedené vonkajšie napätie, prúd v ňom lineárne závisí od tohto napätia iba do určitej hranice ( saturačné napätie), a pri dosiahnutí tejto hranice sa stabilizuje a zostáva prakticky nezmenená až do rozpadu konštrukcie. Pri aplikácii na tranzistory s efektom poľa to znamená, že keď napätie zdroja kolektora prekročí určitú prahovú úroveň, prestane ovplyvňovať prúd v obvode. Ak pre bipolárne tranzistory režim saturácie znamenal úplnú stratu zosilňovacích vlastností, potom pre poľné tranzistory to neplatí. Tu naopak saturácia kanála vedie k zvýšeniu zisku a zníženiu nelineárne skreslenie. Kým napätie kolektora-zdroja nedosiahne saturáciu, prúd kanálom sa lineárne zvyšuje so zvyšujúcim sa napätím (t.j. správa sa rovnako ako v bežnom rezistore). Autor nepozná žiadny ustálený názov pre tento stav tranzistora s efektom poľa (keď kanálom tečie prúd, ale kanál je nenasýtený), budeme ho nazývať režim desaturovaného kanála(nájde uplatnenie v analógových spínačoch na tranzistoroch s efektom poľa). Režim nasýtenia kanála je zvyčajne normálny, keď je k obvodom zosilňovača pripojený tranzistor s efektom poľa, takže v budúcnosti, keď uvažujeme o prevádzke tranzistorov v obvodoch, nebudeme na to klásť veľký dôraz, čo znamená, že medzi kolektorom je napätie a zdroj tranzistora dostatočný na nasýtenie kanála.

Čo charakterizuje kľúčový prevádzkový režim tranzistora?

Kľúčový režim činnosti tranzistora je taký, v ktorom môže byť buď úplne otvorený alebo úplne zatvorený, a v ideálnom prípade neexistuje žiadny medzistav, v ktorom je súčiastka čiastočne otvorená. Výkon uvoľnený v tranzistore v statickom režime sa rovná súčinu prúdu pretekajúceho cez svorky kolektor-zdroj a napätia aplikovaného medzi týmito svorkami.

V ideálnom prípade, keď je tranzistor otvorený, t.j. v režime nasýtenia má jeho odpor medzi svorkami zdroja odtoku tendenciu k nule. Strata výkonu v otvorenom stave je výsledkom napätia rovného nule a určitého množstva prúdu. Stratový výkon je teda nulový.

Ideálne je, keď je tranzistor uzavretý, t.j. v režime cutoff má jeho odpor medzi svorkami zdroja odtoku tendenciu k nekonečnu. Strata výkonu v zatvorenom stave je súčinom určitej hodnoty napätia a hodnoty prúdu rovnajúcej sa nule. Preto je strata výkonu nulová.

Ukazuje sa, že v spínacom režime je v ideálnom prípade strata výkonu tranzistora nulová.

Čo sa nazýva zosilňovač?

Spojenie niekoľkých zosilňovačov určených na zvýšenie parametrov elektrického signálu. Delia sa na predzosilňovacie stupne a koncové stupne. Prvé sú určené na zvýšenie úrovne napätia signálu a koncové stupne sú navrhnuté tak, aby získali požadovaný prúd alebo výkon signálu.