Электр өрісімен басқарылатын өрістік транзистор

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Жоспар.

Кіріспе.

1. Электр өрісімен басқарылатын өрістік транзистор

Негізгі бөлім.

1. p-n ауысулы өрістік транзистор

2. Оқшауланған тиекті МДЖ транзистор.

3. Өрістік транзисторды қолдану ерекшеліктері

4. Өрістік транзисторды қолдану ерекшеліктері

Пайдаланған әдебиеттер.

Кіріспе.

1. Электр өрісімен басқарылатын өрістік транзистор

Өрістік транзистор электр өрісімен (токсыз) басқарылады. Кіріс кедергісі өте жоғары болғандықтан сигнал көзінен ток пен қуат жұмсалмайды.

Өрістік транзистордың екі түрі бар: p-n ауысулы өрістік транзистор және оқшауланған тиекті өрістік транзистор. Соңғы транзистор индукцияланған және қондырылған каналды болып тағы да екіге бөлінеді де, құрылысына сәйкес МДЖ (металл - диэлектрик - жартылай өткізгіш) транзистор деп те аталады.

p-n ауысулы өрістік транзистор

Транзистордың бұл түрі бір ғана p-n ауысуынан тұрады. p-n ауысулы өрістік транзистордың қарапайым құрылысы 1. 19 а-суретте көрсетілген: негізгі n кремний кристалын екі жағынан р аймағы, яғни тиек (Т) (затвор) қапсыра қоршап тұр. Олардың ортасында орналасқан n аймағы канал деп аталады да, оның ток тізбегі жалғанған екі шетінің бірі бастау (Б) (исток), екіншісі құйма (Қ) (сток) деп аталып, токтың шығу және жиналу көздерін көрсетеді.

p-n ауысулы өрістік транзистордың жұмыс істеу принципі мынадай. Тиекке теріс кернеу беретін болса (1. 19ә-сурет), онда кәдімгі p-n ауысуының кер қосылуындағыдай оның ені арта түседі. Ауысу ішінде жылжымалы заряд бөлшектерінің болмайтындығын ескере отырып, оны диэлектрикке балауға болады. Онда осы диэлектрик аймақ каналдың енін екі жағынан қусыра қыса түсіп, оның ток өткізу қабілетін азайтып, басқаша айтқанда, оның кедергісін артттырады. Сонымен біз тиек кернеуінің арқасында канал енін өзгерте отырып, бастаудан құймаға ағатын ток күшінің шамасын реттеуімізге, басқаруымызға болады. Транзистордың басқару принципінің мәні осында.

1. 19-сурет. p-n ауысулы өрістік транзисторының жұмыс істеу принципіне түсініктеме сурет.

Ал енді құймадан ток алу үшін оған қандай бағытта кернеу түсіруіміз керек? . . . Каналымыз n - текті болып, оның жылжымалы заряд тасушылары электрондар болса, оған әрине оң полюсті кернеу беруіміз керек.

Егер тиекте (бастаумен салыстырғанда) кернеу жоқ деп есептесек, онда түсірілген құйма кернеуінің арқасында p-n ауысуы тағы да кері қосылады да, оның енінің өзгеруі негізінен құйма тұсынан өтеді. Бұл жағдай 1. 19, б-суретте көрсетілген.

Сонымен, тиек пен құйма кернеулерінің көмегімен канал енін өзгерте отырып, керегімізше құйма тогының шамасын реттеуге, басқаруымызға қолымыз жетеді.

Жоғарыда тиек аймағына теріс полюсті кернеу беріледі деп есептедік. Ал оған оң бағыттағы кернеу түсірсек қалай болар еді? Транзистор жұмыс істеу қабілетін сақтап қала алар ма еді? Бұл сұраққа жауап жеңіл беру үшін тиек-бастау өңіріне мұқият зер салғанымыз жөн. Егер осы өңірді p-n ауысуы деп қарап, оған тура бағытта кернеу түсірсек, онда транзистор кірісі тура бағытта қосылған диодқа айналмай ма! Сондықтан да тиек - бастау аралығын тура бағытқа ығыстыратын кернеу бағытын өрістік транзистордың p-n ауысулы түрінің жұмыс істеу қасиетіне қайшы келетін жағдай дер есептейміз. Бұл транзистордың құйма -тиектік сипаттамасынан да көрініп тұруы керек. Мысалы, 1. 20, а-суретте 2П303 транзисторының осы сипаттамасы тиек кернеуінің тек теріс бағытына арналып сызылған.

Айтылып отырған транзистордың құймалық сипаттамасы 1. 20, ә-суретте көрсетілген.

1. 20-сурет. p-n ауысулы өрістік транзисторының құйма-тиектік (а) және құймалық (ә) сипаттамалары.

Өндірісте көп қолданылып жүрген p-n ауысулы өрістік транзисторлар қатарына мыналар жатады: КП101, КП103, КП201 (р-каналды аспаптар) және КП302, КП303, КП307, КП312, КП314, КП903 (n-каналды аспаптар) .

1. 2. Оқшауланған тиекті МДЖ транзистор.

Жоғарыда МДЖ деген ат осы транзистордың құрылымен көрсетеді делік. Осыған орай, транзистордың құрлысын зерттейтін болсақ, ол металл, диэлектрик және жартылай өткізгіш қабаттарынан тұратынын байқаймыз. Көптеген жағдайларда транзистор кремнийден жасалып, ал диэлектрик ретінде кремний тотығы (SiO ₂ ) қолданылады. Сондықтан да ертеректе МДЖ транзисторы МТЖ (металл - тотық - жартылай өткізгіш) деген атпен де белгілі болған. МДЖ транзисторының бір түрі - индукцияланған каналды транзистордың құрылысы 1. 21, а-суретте көрсетілген. Енді оны транзистордың жұмыс істеу принципіне тоқталып өтейік.

Тиекке ток көзінің теріс полюсі қосылса, түсірілген кернеудің әсерінен тиектің астындағы электрондар одан алшақтай түседі. Табан ретінде пайдаланылған n-текті жартылай өткізгішінде кемтіктер аз болғанымен олар баршылық та, түсірілген тиек кернеуінің әсерінен олар оған тартыла түседі (жебе бағыттарын қараңыз) . Кернеудің белгілі бір шамасына жеткенде (ток пайда болу кернеуі деп аталады), кемтіктер тиектің астын бастаудан құймаға дейін толық жабады да, олардың арасында белгілі бір жол (канал) ашылғандай болады. Енді бастау мен құйманың аралығына құйма кернеуін беретін болсақ, онда осы электродтардың арасында ток жүре бастайды. (қаралып отырған жағдайда оқ, кемтіктерді құймаға жинау үшін оған теріс кернеу түсіруіміз керек) .

Бастапқы кезде болмаған каналдың кейіннен, тиек кернеуінің әсерінен пайда болуын, яғни индукциялануын атап өту үшін бұл транзистор индуклияланған каналдан МДЖ транзистор деп аталады. Олардың өндірісте көп тараған түрлері мыналар: КП301, КП304, КП201, КП304 т. б. бұлардың ңшңнде КП301, КП304 1. 21, а-суретте көрсетілгендей р-каналды аспаптарболып табылады.

1. 21-сурет. Индукцияланған (а) және қондырылған (ә) каналды МДЖ транзисторының құрылымдары.

1. 21, ә-суретте МДЖ транзисторының екінші түрі - қондырылған каналды өрістік транзистор көрсетілген. Атына сәйкес бұл транзистордың каналы алдын ала қондырылып, технологиялық әдіспен арнайы жасалынады. Сондықтан да бұл транзистордың тиегіне кернеу түсірілмей жатып-ақ құйма тогының пайда болуы мүмкін. Оның үстіне тиекке теріс кернеу беретін болсақ, онда n каналдан электрондар аласталынып, оның өткізгіштігі төмендейді де, құйма тогының шамасы азаяды; ал кернеу оң бағытпен түсірілсе, электрондар жан-жақтан каналға тартыла түсіп, оны заряд тасушыларымен қанықтыра отырып, құйма тогының шамасын арттырады. Сондықтан да бұл режимді байыту режимі деп, ал алдыңғысын кедейлету режимі деп атайды. Осы тұрғыдан алғанда индукцияланған каналды транзистор тек байыту режиміне ғана жұмыс істеу алады.

Қондырылған каналды МДЖ-транзисторларының өндірісте жиі қолданылып жүрген түрлері: КП305, КП306, КП310, КП313, КП350. Бұлардың көпшілігі 1. 21, ә-суретте көросетілгендей n-каналды аспаптар.

Оқшауланған тиекті өрістік транзисторлардың құймалық сипаттамаларының сыртқы түрі p-n ауысулы өрістік транзистордың сипаттамасына ұқсас келеді.

Оқшауланған тиекті өрістік транзистордың құйма тиектік сипаттамаларының өзара айырмашылығы 1. 22-суретте индукцияланған және қондырылған каналды түрлеріне арналып салыстырмалық түрде көрсетілген.

1. 22-сурет. Индукцияланған (а) және қондырылған (ә) каналды МДЖ транзисторының құйма-тиектік сипаттамалары.

Өрістік транзисторлардың тағы бір түрі - статикалық индукциялық транзистор (СИТ) . Оның ерекшелігі: тиек кернеуі тура түсіріліп, тиекке ток берілсе, ол биполяр транзисторының режимінде, ал кері түсірілсе, өрістік транзистор режимінде жұмыс істей алуында. Бұл СИТ-тің әр биполяр транзисторының, әрі өрістік транзисторларының артықшылықтарына ие болуына мүмкіндік береді. ТМД-да шығарыла басталған қуатты СИТ-тің өкілдері: КП698, КП801, КП926, КП931, КП934, КП946, КП948.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.