Өрістік транзисторлар. Жіктелінуі, құрылғысы және өрістік (мдп) транзисторлардың жұмыс істеу ұстанымдары. Қосу сұлбалары, негізгі сипаттамалары мен параметрлері.
жүдә әлсіз сигналдарды күшейту үшін одан қуат қабылдамайды дерлік өрістік транзисторлар қолданылады.
Өрістік транзистор деп арнадағы тогы жаптырық пен құйылмаға берілген кернеудің электр өрісі арқылы басқарылатын шала өткізгішті нәрсені айтады
Сурет 5.1 - Өрістік транзистордың құрылысы (а) мен графикалық шартты белгілері (б): 1-құйылма; 2-жаптырық; 3-ағызба; 4-арна; 5- n-түрлі; 6-р-түрлі
Кедергісі жаптырықтың потенциалына байланысты өзгеріп отыратын аймақты арна деп атайды (сурет 5.1). Арнаға негізгі заряд тасымалдаушыларды беретін электрон құйылма деп аталады. Арнадан негізгі заряд тасымалдаушыларды әкетіп отыратын электрод ағыба деп аталыды. Арнаның электр өткізгіш қимасын реттеуге арналған электрод жапырық деп аталады.
Өрістік транзисторлар негізіне селициийден жасалады және арнадағы шала өткізгшіштің түріне қарай п-түрлі немесе р-түрлі болып бөлінеді.
Сурет 5.2 - Өрістік транзистордың шықпалық сипаттамасы
Өрістік транзистордың кірмелік сипаттамасы тұрғызылмайды, өйткені жаптырық пен арнаның арасындағы өтпе жабық болатындықтан жаптырықтың тогы өте аз болады (10-8 ... 10-9А шамасында). Сондықтан ол көбіне ескерілмейді.
Жаптырығы р-n түрлі шала өткізгішті өрістік транзисторлардың негізгі параметрлері: қанығу кезіндегі ағызбаның дифференциалдық кедергісі (Rа=0,1...0,5 МОм); ағызба мен құйылма және жаптырықпен құйылма арасындағы кернеулердің рауалы максимал мәндері (5...30 В); ағызбаның рауалы максимал тогы (Ia max=10…50мА).
Өрістік транзисторлар негізінен төменгі жиілікті кірмелік кедергілері жоғары күйшейткіштерде және логикалық тізбектерде қолданылады.
МДП-транзисторлардың математикалық моделдері.
Кедергісі жаптырықтың потенциалына байланысты өзгеріп отыратын аймақты арна деп атайды (сурет 5.1). Арнаға негізгі заряд тасымалдаушыларды беретін электрон құйылма деп аталады. Арнадан негізгі заряд тасымалдаушыларды әкетіп отыратын электрод ағыба деп аталыды. Арнаның электр өткізгіш қимасын реттеуге арналған электрод жапырық деп аталады.
Өрістік транзисторлар негізіне селициийден жасалады және арнадағы шала өткізгшіштің түріне қарай п-түрлі немесе р-түрлі болып бөлінеді.
n-түрлі транзистордың арнасында негізгі заряд тасымалдаушылар электрондар болып табылады. Олар құйылмадан басталып ағызбаға жетіп, ағызбалық топты (Iа) құрайды. Жаптырық пен құйылмаға берілетін кернеу р-п-өтпесіне кері бағытта болуы керек. Бұлайша жалғау арна мен жаптырық арасындағы екі өтпенің кедергісін, кернеуді реттей отырып, өзгертуге мүмкіндік береді.Осы себеплі арнасы n-түрлі транзистордың ағызба мен құйылма арасындағы кернеуі оң болуы керек, яғни Uақ>0, ал жаптырық пен құйылманың арасындағы кернеуі теріс болуы керек, яғни Uжқ<0 р-түрлі транзисторда негізгі заряд тасымалдаушылар кемтіктер болатындықтан, олар керісінше ағызбадан құйылмаға қарай қозғалысқа келеді. Сондықтан р- арналы транзисторлар Uақ<0 де,...де ал Uжқ>0 болуы керек.
n-арналы транзисторда жаптырық пен арнаға кері кернеу бергенде, яғни жаптырықты кернеу көзінің теріс полюсімен, ал арнаны оң полюсімен қосқанда, р-n өтпесінің бөгеттік қабатының ені ұлғаяды. Бұл арнаның өткізгіштігі аймағының жіңішкеруіне (тарылуына) әкеліп соғады. Ағызбаның потенциалы құйылманың потенциалынан жоғары болатындықтан арнадағы өткізгіштік аймақтың ені құйылмадан ағызбаға қарай жіңішкере береді. Ағызба мен жаптырықтың кернеулерінің белгілі бір мәндерінде екі өтпенің бөгеттік қабаттары ағызбаның тұсында бір-бірімен қабысып, өткізгіштік аймақ түгелдей бөгеттік аймаққа айналады. Бұл кезде арнаның кедергісі өте көбейіп кететіндіктен оның “жабылып” та қалуы мүмкін.
Ағызба тогының (Iа) оның кернеуінен (Uақ) тәуелділігін (жаптырықтың кернеуі тұрақты, яғни Uжқ=const) өрістік транзистордың шықпалық немесе ағызбалық сипаттамасы деп атайды (сурет 5.2). Ағызбаның кернеуінің өсуі бастапқыда оның тогының өсуін тудырады (графиктің ОА аралығы). Бірақ кернеудің өсуі арнаның кедергісін де арттыратындықтан кейін токтың өсуі тоқтап қалады, яғни қанығу үрдісі басталады (АВ аралығы). Кернеудің одан әрі өсуі р-n өтпесінің тесілуіне әкеліп соғады да ток күрт өсе бастайды.