24.Полевые транзисторы, их разновидности. Принцип действия основных типов полевых транзисторов, их вах и параметры.
Полевой транзистор – это полупроводниковый прибор, усилительные свойства которого обусловлены потоком основных носителей заряда, протекающим через проводящий канал и управляемым электрическим полем. Т. к. в создании электрического тока участвуют только основные носители заряда, то полевые транзисторы иначе называют униполярными транзисторами.
Полевые транзисторы разделяют на два вида:
1.полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом;
2.полевые транзисторы с изолированным затвором.
Полевой транзистор с управляющим pn-переходом имеет два омических перехода в области полупроводника, по которой проходит управляемый или регулируемый поток основных носителей заряда и управляющий pn-переход, смещенный в обратном направлении
При изменении обратного напряжения на управляющем pn-переходе изменяется его толщина, а следовательно, толщина области, по которой проходит управляемый поток основных носителей заряда. Область в полупроводнике, в которой регулируется поток основных носителей заряда, называется проводящим каналом. Электрод полевого транзистора, через который в проводящий канал входят носители заряда, называется истоком (И). Электрод полевого транзистора, через который из проводящего канала выходят носители заряда, называется стоком (С). Электрод полевого транзистора, на который подают управляющий сигнал, называется затвором (З)
Полевой транзистор с изолированным затвором – это транзистор, имеющий один или несколько затворов, электрически изолированных от проводящего канала.
Полевые транзисторы с изолированным затвором бывают двух типов:
1.со встроенным (собственным) каналом;
2.с индуцированным (инверсионным) каналом.
Структура в обоих типах полевых транзисторов с изолированным затвором одинакова: металл – окисел (диэлектрик) – полупроводник, то такие транзисторы еще называют МОП-транзисторами (метал – окисел – полупроводник) или МДП-транзисторами (металл – диэлектрик – полупроводник).
На выходной характеристике ПТ можно выделить две характерные области
Проходная характеристика, показывающая зависимость тока стока от напряжения на затворе
Основные параметры полевых транзисторов
1.Крутизна характеристики:
,
где 
–
приращение тока стока; 
–
приращение напряжения на затворе.Крутизна
характеризует управляющее действие
затвора. Этот параметр определяют по
управляющим характеристикам.
2.Внутреннее (выходное) сопротивление 
:
где 
–
приращение напряжения стока;
–
приращение
тока стока.
Этот параметр представляет собой сопротивление транзистора между стоком и истоком (сопротивление канала) для переменного тока.
3.Коэффициент
усиления 
,
коэффициент усиления показывает, во
сколько раз сильнее действует на ток
стока изменение напряжения затвора
4.Входное
сопротивление 
:
,
где
–
приращение напряжения на затворе;
–
приращение тока стока;
25.Нелинейные и линейные модели полевых транзисторов. Частотные свойства полевых транзисторов.
Частотные
свойства полевых транзисторов с
управляющим pn-переходом
характеризуются частотой
или
- частотой, на которой крутизна
характеристики передачи тока уменьшается
по сравнению с крутизной в области
низких частот в
раз. При передаче импульсных сигналов
полевой транзистор ведет себя как
инерционное звено. Инерционные свойства
полевого транзистора в основном
обусловлены процессами заряда и разряда
входной емкости
,
поэтому
,
где
.
С учетом этого частотную характеристику
крутизны, т.е. зависимость крутизны от
частоты можно представить в следующей
форме:
или в операторном виде
,
откуда следуют аналитические выражения
для амплитудно-частотной характеристики
и фазочастотной характеристики
крутизны.
Различают линейные и нелинейные модели полевых транзисторов. Линейные модели используются для анализа работы транзистора усилительном режиме и могут быть физическими и четырехполюсными.
Физическая схема замещения полевых транзисторов при малых сигналах (рис. 10.12) отражает их работу на пологой части характеристик, т.е. там, где наступает насыщение тока стока, и справедлива до частот порядка 20 мегагерц
26.Базовые схемы включения полевых транзисторов. Их статические характеристики, рабочие и предельные параметры. Выбор элементов базовой схемы включения полевого транзистора.
Полевые транзисторы могут иметь три схемы включения: с общим истоком, с общим стоком и с общим затвором. Схема включения определяется тем, какой из трех электродов транзистора является общим и для входной и выходной цепи.
Схема с общим затвором (рис., б) аналогична схеме с общей базой у биполярных транзисторов. Она не дает усиления по току, а входное сопротивление здесь маленькое, так как входным током является ток стока, вследствие этого данная схема на практике не используется.
Схема с общим стоком (рис., в) подобна схеме эмиттерного повторителя на биполярном транзисторе и ее называют истоковым повторителем. Для данной схемы коэффициент усиления по напряжению близок к единице. Выходное напряжение по величине и фазе повторяет входное. В этой схеме очень высокое входное сопротивление и малое выходное.
Статическими характеристиками полевого транзистора с управляющим p-n-переходом являются: управляющие и выходные характеристики.
Управляющие (стокозатворные) характеристики. Эти характеристики показывают управляющее действие затвора и представляют собой зависимость тока стока от напряжения на затворе при постоянстве напряжения стока:
Выходные (стоковые) характеристики.
Семейство этих характеристик представляет собой зависимость тока стока от напряжения стока при неизменном напряжении на затворе
.
