Alan etkili transistörlerin özellikleri. MOSFET. ● Transistör ters

KONU 5. ALAN TRANSİSTÖRLERİ

Alan etkili transistör, bir kanaldan akan akımın, kapı ve kaynak arasına bir voltaj uygulandığında meydana gelen ve elektromanyetik salınımların gücünü yükseltmek için tasarlanmış bir elektrik alanı tarafından kontrol edildiği elektriksel olarak dönüştürücü bir cihazdır.

Alan etkili transistörlerin sınıfı, çalışma prensibi yalnızca bir işaretin (elektronlar veya delikler) yük taşıyıcılarının kullanımına dayanan transistörleri içerir. Alan etkili transistörlerde akım kontrolü, bir elektrik alanının etkisi altında transistör akımının aktığı kanalın iletkenliği değiştirilerek gerçekleştirilir. Sonuç olarak, transistörlere alan etkili transistörler denir.

Bir kanal oluşturma yöntemine göre, kontrol p-n-bağlantısı şeklinde bir kapıya ve yalıtılmış bir kapıya (MIS veya MOS transistörleri) sahip alan etkili transistörler ayırt edilir: yerleşik bir kanal ve indüklenmiş bir kanal.

Kanalın iletkenliğine bağlı olarak, alan etkili transistörler ikiye ayrılır: p-tipi ve n-tipi kanallı alan etkili transistörler. P tipi kanal delik iletkenliğine, n tipi kanal ise elektronik iletkenliğe sahiptir.

5.1 p kontrollü alan etkili transistörlern-kavşak

5.1.1 Tasarım ve çalışma prensibi

Kontrol p-n-bağlantılı bir alan etkili transistör, kapısı elektriksel olarak kanaldan ters yönlü bir p-n bağlantısı ile ayrılan bir alan etkili transistördür.

Şekil 5.1 - Kontrol p-n-bağlantılı (n-tipi kanal) alan etkili transistör cihazı

Şekil 5.2 - p-n-bağlantılı ve n-tipi kanallı (a), p-tipli kanallı (b) alan etkili transistörün sembolü

Alan etkili transistör kanalı, ana yük taşıyıcılarının akımının kesiti değiştirilerek kontrol edildiği bir yarı iletkende bir bölgedir.

Ana yük taşıyıcılarının kanala girdiği elektrot (çıkış) kaynak olarak adlandırılır. Ana yük taşıyıcıların kanalı terk ettiği elektrota drenaj denir. Kontrol voltajı nedeniyle kanalın kesitini düzenlemek için kullanılan elektrota kapı denir.

Kural olarak, silikon alan etkili transistörler üretilir. Kapı akımı olduğu için silikon kullanılır, yani. p-n-bağlantısının ters akımı, germanyumunkinden çok daha az olduğu ortaya çıkıyor.

n- ve p-tipi kanala sahip alan etkili transistörler için semboller, Şek. 5.2.

Transistöre uygulanan harici voltajların polaritesi, Şek. 5.1. Kapı ile kaynak arasına kontrol (giriş) gerilimi uygulanır. Her iki pn bağlantısı için Uzi voltajı ters çevrilir. p-n bağlantılarının genişliği ve buna bağlı olarak kanalın etkin kesit alanı, direnci ve kanaldaki akımı bu gerilime bağlıdır. Büyümesi ile p-n-eklemleri genişler, iletken kanalın kesit alanı azalır, direnci artar ve sonuç olarak kanaldaki akım azalır. Bu nedenle, kaynak ile drenaj arasına bir voltaj kaynağı Usi bağlanırsa, kanaldan akan drenaj akımı Ic, kapıya uygulanan voltaj kullanılarak kanalın direncini (kesitini) değiştirerek kontrol edilebilir. Kontrol p-n-bağlantılı alan etkili bir transistörün çalışması bu prensibe dayanmaktadır.

Uzi = 0 geriliminde, kanal bölümü en büyüktür, direnci en küçüktür ve akım Ic en büyüktür.

Uzi = 0'da başlayan boşaltma akımı Ic, ilk boşaltma akımı olarak adlandırılır.

Kanalın tamamen bloke olduğu Uzi voltajı ve Ic boşaltma akımı çok küçük olur (mikroamperin onda biri), kesme voltajı Uziots olarak adlandırılır.

5.1.2 Kontrol p'li bir alan etkili transistörün statik özelliklerin-kavşak

Bir p-n-bağlantılı alan etkili transistörlerin volt - amper özelliklerini düşünün. Bu transistörler için iki tip volt - amper karakteristiği ilgi çekicidir: tahliye ve tahliye kapısı.

Bir p-n-bağlantılı ve n-tipi bir kanala sahip bir alan etkili transistörün stok (çıkış) özellikleri, Şek. 5.3, bir. Drenaj akımının Usi voltajına bağımlılığını sabit bir Usi voltajında ​​yansıtırlar: Ic \u003d f (Usi) ile Usi \u003d const.

a) b)

Şekil 5.3 - Bir p-p bağlantısı ve n-tipi bir kanala sahip alan etkili bir transistörün akım-voltaj özellikleri: a - tahliye (çıkış); b - tahliye - deklanşör

Alan etkili transistörün bir özelliği, kanal iletkenliğinin hem Uzi kontrol voltajından hem de Usi voltajından etkilenmesidir. Usi = 0 olduğunda, çıkış akımı Ic = 0. Usi > 0 (Ui = 0) olduğunda, akım Ic kanaldan akar ve bu da drenaj yönünde artan bir voltaj düşüşüne neden olur. Kaynak boşaltma bölümünün toplam voltaj düşüşü Usi'dir. Usi geriliminin arttırılması, kanaldaki gerilim düşümünde bir artışa ve kesitinde bir azalmaya ve dolayısıyla kanalın iletkenliğinde bir azalmaya neden olur. Belirli bir Usi voltajında, kanal daralır, burada her iki pn bağlantısının sınırları kapanır ve kanal direnci yükselir. Bu voltaj Usi, örtüşme voltajı veya doyma voltajı Usinas olarak adlandırılır. Geçide bir ters voltaj Uzi uygulandığında, kanal ayrıca daraltılır ve örtüşmesi, Usinas voltajının daha düşük bir değerinde meydana gelir. Çalışma modunda, çıkış özelliklerinin düz (doğrusal) bölümleri kullanılır.

Alan etkili bir transistörün tahliye kapısı özelliği, mevcut Ic'nin sabit bir Usi voltajında ​​Uzi voltajına bağımlılığını gösterir: Usi \u003d const ile Ic \u003d f (Usi) (Şekil 5.3, b).

5.1.3 Temel parametreler

maksimum boşaltma akımı Iсmax (Uzi = 0'da);

maksimum tahliye kaynağı voltajı Usmax;

kesme gerilimi Uziot'lar;

dahili (çıkış) direnci ri - alternatif akım için drenaj ve kaynak (kanal direnci) arasındaki transistörün direncidir:

Uzi'de = const;

tahliye kapağı özelliğinin dikliği:

Bizimle = const,

geçit voltajının transistörün çıkış akımı üzerindeki etkisini gösterir;

giriş empedansı

en Usi = transistörün yapısı, ters yönde önyargılı p-n-bağlantılarının direnci ile belirlenir. Bir p-n-bağlantılı alan etkili transistörlerin giriş direnci oldukça büyüktür (birimlere ve onlarca megaohm'a ulaşır), bu da onları bipolar transistörlerden olumlu bir şekilde ayırır.

5.2 Yalıtılmış geçit alan etkili transistörler

5.2.1 Tasarım ve çalışma prensibi

Yalıtılmış kapı alan etkili transistör (MIS transistörü), kapısı kanaldan bir dielektrik katman ile elektriksel olarak ayrılan bir alan etkili transistördür.

MIS - transistörler (yapı: metal-dielektrik-yarı iletken) silikondan yapılmıştır. Dielektrik olarak silikon oksit SiO2 kullanılır. dolayısıyla bu transistörler için başka bir isim - MOS - transistörler (yapı: metal-oksit-yarı iletken). Bir dielektrik varlığı, dikkate alınan transistörlerin (1012 ... 1014 Ohm) yüksek giriş direnci sağlar.

MOS transistörlerinin çalışma prensibi, bir yarı iletkenin yüzeye yakın tabakasının iletkenliğinin, enine bir elektrik alanının etkisi altında bir dielektrik ile sınırda değiştirilmesinin etkisine dayanır. Yarı iletkenin yüzey tabakası, bu transistörlerin iletken kanalıdır. MOS - transistörler iki tip gerçekleştirir - yerleşik ve indüklenmiş kanallı.

MIS - yerleşik kanallı transistörlerin özelliklerini düşünün. Böyle bir n-kanallı transistörün tasarımı, Şek. 5.4, ​​bir. Substrat olarak adlandırılan nispeten yüksek dirençli orijinal p-tipi silikon plakada, difüzyon teknolojisi kullanılarak zıt tipte elektriksel iletkenliğe sahip iki ağır katkılı bölge oluşturulur. Bu alanlara metal elektrotlar uygulanır - kaynak ve drenaj. Kaynak ve drenaj arasında n-tipi elektrik iletkenliğine sahip yüzeye yakın ince bir kanal bulunur. Kaynak ve drenaj arasındaki yarı iletken kristalin yüzeyi, ince bir dielektrik tabakası (0,1 µm mertebesinde) ile kaplanmıştır. Dielektrik katman üzerinde bir metal elektrot - bir geçit - biriktirilir. Böyle bir alan etkili transistörde bir dielektrik katmanın varlığı, kapıya her iki polaritenin bir kontrol voltajının uygulanmasını mümkün kılar.

Şekil 5.4 - MIS - yerleşik bir n-tipi kanallı transistörün tasarımı (a); stok özelliklerinin ailesi (b); tahliye-panjur özelliği (c)

Geçide pozitif bir voltaj uygulandığında, bu durumda oluşturulan elektrik alanı, kanaldan alt tabakaya delikler itecek ve elektronlar alt tabakadan kanala doğru çekilecektir. Kanal, ana yük taşıyıcıları - elektronlar ile zenginleştirilmiştir, iletkenliği artar ve boşaltma akımı artar. Bu moda zenginleştirme modu denir.

Geçide kaynağa göre negatif bir voltaj uygulandığında, kanalda elektronların kanaldan alt tabakaya itildiği ve deliklerin alt tabakadan kanala çekildiği bir elektrik alanı oluşturulur. Kanal, çoğunluk yük taşıyıcılarından tükenir, iletkenliği azalır ve boşaltma akımı azalır. Transistörün bu moduna tükenme modu denir.

Bu tür transistörlerde, Usi = 0'da, drenaj ve kaynak arasına bir voltaj uygulanırsa (Usi > 0), ilk akım olarak adlandırılan ve bir elektron akışı olan drenaj akımı Isnach akar.

İndüklenmiş bir n-tipi kanala sahip MOS transistörünün tasarımı, Şek. 5.5, bir

Yüksek güçlü alan etkili transistörlerin geliştirilmesindeki teknolojik yetenekler ve gelişmeler, şu anda bunları uygun bir fiyata edinmenin zor olmadığı gerçeğine yol açmıştır.

Bu bağlamda radyo amatörlerinin elektronik ev yapımı ürünlerinde ve projelerinde bu tür MOSFET transistörlerin kullanımına olan ilgisi artmıştır.

MOSFET'lerin hem parametreler hem de cihazları açısından bipolar muadillerinden önemli ölçüde farklı olduğu gerçeğine dikkat etmek önemlidir.

Gerekirse, belirli bir örnek için bir analogu daha bilinçli bir şekilde seçmek ve ayrıca belirtilen belirli değerlerin özünü anlayabilmek için güçlü MOSFET transistörlerinin cihazını ve parametrelerini daha iyi tanımanın zamanı geldi. veri sayfasında.

HEXFET transistör nedir?

FET ailesinde, HEXFET adı verilen ayrı bir yüksek güçlü yarı iletken cihaz grubu vardır. Çalışma prensipleri çok özgün bir teknik çözüme dayanmaktadır. Yapıları paralel bağlı birkaç bin MOS hücresidir.

Hücresel yapılar bir altıgen oluşturur. Altıgen veya altıgen yapı nedeniyle, bu tip güç MOSFET'ine HEXFET denir. Bu kısaltmanın ilk üç harfi İngilizce kelimeden alınmıştır. altıgen agonal- "altıgen".

Çoklu büyütme altında, güçlü bir HEXFET transistörünün kristali şöyle görünür.

Görüldüğü gibi altıgen bir yapıya sahiptir.

Aslında, güçlü bir MOSFET'in, binlerce bireysel basit alan etkili transistörün birleştirildiği bir tür süper mikro devre olduğu ortaya çıktı. Birlikte, kendi içinden büyük bir akım geçirebilen ve aynı zamanda pratik olarak önemli bir direnç sağlamayan güçlü bir transistör oluştururlar.

HEXFET'in özel yapısı ve üretim teknolojisi sayesinde kanallarının direnci RDS(açık)önemli ölçüde azaltmayı başardı. Bu, 1000 volta kadar olan voltajlarda onlarca amperlik anahtarlama akımları sorununu çözmeyi mümkün kıldı.

İşte yüksek güçlü HEXFET transistörler için küçük bir uygulama alanı:

Güç kaynağı anahtarlama devreleri.

Şarj cihazı.

Motor kontrol sistemleri.

Düşük frekanslı yükselteçler.

HEXFET (paralel kanal) mosfetlerin nispeten düşük bir açık kanal direncine sahip olmasına rağmen, kapsamları sınırlıdır ve esas olarak yüksek frekanslı yüksek akım devrelerinde kullanılırlar. Yüksek voltajlı güç elektroniğinde bazen IGBT tabanlı devreler tercih edilir.

Bir MOSFET transistörünün (N-kanal MOS) şematik gösterimi.

Bipolar transistörler gibi alan yapıları da ileri veya geri olabilir. Yani, bir P-kanalı veya bir N-kanalı ile. Sonuçlar şu şekilde belirtilmiştir:

D-dren (stok);

S-kaynağı (kaynak);

G kapısı (deklanşör).

Farklı tipteki alan etkili transistörlerin devre şemalarında nasıl gösterildiğini bu sayfada bulabilirsiniz.

Alan etkili transistörlerin temel parametreleri.

MOSFET parametrelerinin tamamı yalnızca karmaşık elektronik ekipman geliştiricileri tarafından gerekli olabilir ve kural olarak veri sayfasında (referans sayfası) belirtilmez. Temel parametreleri bilmek yeterlidir:

V DSS(Drenajdan Kaynağa Voltaj) - boşaltma ve kaynak arasındaki voltaj. Bu genellikle devrenizin besleme voltajıdır. Bir transistör seçerken, her zaman yaklaşık %20'lik bir marjı hatırlamanız gerekir.

ben(Sürekli Tahliye Akımı) - Tahliye akımı veya sürekli tahliye akımı. Daima sabit bir geçit kaynağı voltajında ​​belirtilir (örneğin, V GS =10V). Veri sayfası, kural olarak, mümkün olan maksimum akımı gösterir.

RDS(açık)(Statik Drenajdan Kaynağa Açık Direnç) - açık bir kanalın drenaj kaynağı direnci. Kristal sıcaklığı arttıkça açık kanal direnci artar. Bunu, güçlü HEXFET transistörlerinden birinin veri sayfasından alınan bir grafikte görmek kolaydır. Açık kanal direnci (R DS(on)) ne kadar düşükse, mosfet o kadar iyi olur. Daha az ısınır.

PD(Güç Dağılımı) - transistörün watt cinsinden gücü. Başka bir şekilde bu parametreye saçılma gücü de denir. Belirli bir ürünün veri sayfasında, bu parametrenin değeri belirli bir kristal sıcaklığı için belirtilir.

VGS(Kapıdan Kaynağa Gerilim) - geçit kaynağı doyma gerilimi. Bu, kanal boyunca akımda hiçbir artışın meydana gelmediği voltajdır. Aslında bu, kapı ile kaynak arasındaki maksimum voltajdır.

VGS(th)(Kapı Eşiği Voltajı) – transistör açma eşiği voltajı. Bu, iletken kanalın açıldığı ve kaynak ile boşaltma terminalleri arasında akım geçirmeye başladığı gerilimdir. Kapı ve kaynak terminalleri arasına V GS(th)'den daha düşük bir voltaj uygulanırsa, transistör kapanacaktır.

Grafik, transistör kristalinin artan sıcaklığı ile eşik voltajının V GS(th) nasıl azaldığını gösterir. 175 0 C sıcaklıkta yaklaşık 1 volt ve 0 0 C sıcaklıkta yaklaşık 2,4 volttur. Bu nedenle, veri sayfası kural olarak minimumu gösterir ( dk.) ve maksimum ( maks.) eşik voltajı.

Bir örnek kullanarak güçlü bir alan etkili HEXFET transistörünün ana parametrelerini düşünün IRLZ44ZS Uluslararası Doğrultucu tarafından. Etkileyici performansına rağmen, küçük boyutlu bir gövdeye sahiptir. D2PAK yüzey montajı için. Veri sayfasına bakalım ve bu ürünün parametrelerini değerlendirelim.

Maksimum tahliye kaynağı voltajı (V DSS): 55 volt.

Maksimum boşaltma akımı (ID): 51 Amp.

Geçit kaynağı voltaj limiti (V GS): 16 Volt.

Açık kanal drenaj kaynağı direnci (R DS (açık)): 13,5 mΩ.

Maksimum güç (PD): 80 watt.

IRLZ44ZS'nin açık kanal direnci sadece 13,5 miliohm (0,0135 ohm)!

Maksimum parametrelerin belirtildiği tablodan "parçaya" bir göz atalım.

Sabit bir kapı voltajıyla, ancak sıcaklıktaki bir artışla akımın nasıl düştüğü açıkça görülmektedir (51A'dan (t=25 0 C'de) 36A'ya (t=100 0 C'de)). 25 0 C kasa sıcaklığındaki güç 80 watt'tır. Darbe modundaki bazı parametreler de belirtilir.

MOSFET transistörleri hızlıdır, ancak önemli bir dezavantajı vardır - büyük bir kapı kapasitansı. Belgelerde kapı giriş kapasitansı şu şekilde belirtilir: C iss (giriş kapasitansı).

Kapı kapasitansı nedir? Alan etkili transistörlerin belirli özelliklerini büyük ölçüde etkiler. Giriş kapasitansı oldukça büyük olduğundan ve onlarca pikofarada ulaşabildiğinden, yüksek frekanslı devrelerde alan etkili transistörlerin kullanımı sınırlıdır.

MOSFET transistörlerin önemli özellikleri.

Alan etkili transistörlerle, özellikle yalıtımlı kapıyla çalışırken, bunların “ölümcül” olduklarını hatırlamak çok önemlidir. statik elektrikten korkmak. Bunları devreye ancak önce uçları ince bir tel ile kısa devre yaparak lehimleyebilirsiniz.

Depolama sırasında MOSFET'in tüm uçları sıradan alüminyum folyo ile kısa devre yaptırılmalıdır. Bu, kapının statik elektrikle parlama riskini azaltacaktır. Baskılı bir devre kartına monte ederken, geleneksel bir elektrikli havya yerine bir lehimleme istasyonu kullanmak daha iyidir.

Gerçek şu ki, geleneksel bir elektrikli havya statik elektriğe karşı korumaya sahip değildir ve bir transformatör aracılığıyla ana şebekeden "ayrılmaz". Bakır iğnesinde, şebekeden her zaman elektromanyetik "çekmeler" vardır.

Şebekedeki herhangi bir voltaj dalgalanması lehimli parçaya zarar verebilir. Bu nedenle, FET'i elektrikli bir havya ile devreye lehimleyerek MOSFET'e zarar verme riskiyle karşı karşıyayız.

adını ne sıklıkla duydun MOS, MOSFET, MOS, FET, MOSFET, IGBT? Evet, evet ... bunların hepsi eş anlamlıdır ve aynı radyo elemanına atıfta bulunurlar.

İngilizce'de böyle bir radyo öğesinin tam adı kulağa şöyle geliyor: M etal Ö saklamak S yarı iletken F alan E Efekt T Kelimenin tam anlamıyla Metal Oksit Yarı İletken Alan Etki Transistörü gibi görünen ransistorlar (MOSFET). Güçlü Rus dilimize dönüştürülürse, şöyle ortaya çıkıyor: FET yapısı ile Metal Oksit Yarı İletken ya da sadece MOSFET;-). MOSFET'in adı neden MIS transistörü ve ? Neyle bağlantılı? Bunları ve diğer şeyleri makalemizde öğreneceksiniz. Başka bir sekmeye geçme! ;-)

MOSFET Türleri

MOS transistör ailesinde başlıca 4 tip vardır:

1) İndüklenmiş kanallı N-kanal

2) İndüklenmiş kanallı P-kanalı

3) Dahili kanallı N-kanal

4) Dahili kanallı P-kanalı

Fark etmiş olabileceğiniz gibi, fark yalnızca kanalın kendisinin belirlenmesindedir. İndüklenmiş bir kanalda kesikli bir çizgi ile gösterilir ve gömülü bir kanalda düz bir çizgi ile gösterilir.

Modern dünyada, entegre kanallı MOS transistörleri giderek daha az kullanılmaktadır, bu nedenle makalelerimizde bunlara değinmeyeceğiz, ancak indüklenmiş kanallı yalnızca N ve P - kanal transistörlerini ele alacağız.

"MOP" adı nereden geldi?

İndüklenmiş kanallı en yaygın N-kanallı MOSFET'li MOSFET'ler hakkındaki makale dizimize başlayalım. Gitmek!

İnce, ince bir bıçak alıp MOSFET'i uzunlamasına keserseniz şu resmi görebilirsiniz:

MOSFET, sofranızdaki yiyeceklerin bakış açısından bakıldığında daha çok bir sandviç gibidir. P tipi yarı iletken, kalın bir ekmek parçası, dielektrik ince bir sosis parçası ve üstüne başka bir metal tabakası - ince bir peynir tabakası koyduk. Ve bu sandviçi alıyoruz:

Ve transistörün yapısı yukarıdan aşağıya ne olacak? Peynir bir metaldir, sosis bir dielektriktir, ekmek bir yarı iletkendir. Bu nedenle Metal-Dielektrik-Yarı İletken elde ederiz. Ve her ismin ilk harflerini alırsanız, TIR alırsınız - M metal- D elektriksel P yarı iletken, değil mi? Böylece, böyle bir transistör, ilk harflerle bir MIS transistörü ;-) olarak adlandırılabilir. Ve dielektrik olarak çok ince bir silikon oksit (SiO 2) tabakası kullanıldığından, neredeyse cam olduğunu söyleyebiliriz, o zaman “dielektrik” yerine “oksit, oksit” adını aldılar ve ortaya çıktı. M metal- Ööpücük P Yarı iletken, kısaca MOS. Eh, şimdi her şey yerine oturdu ;-)

MOSFET'in yapısı

MOSFET'imizin yapısına bir kez daha bakalım:

P iletkenliğine sahip yarı iletken malzemeden bir “tuğlamız” var. Hatırladığınız gibi, P-tipi yarı iletkendeki ana taşıyıcılar deliklerdir, dolayısıyla bu malzemedeki konsantrasyonları elektronlarınkinden çok daha fazladır. Ancak P-yarı iletkeninde elektronlar da vardır. Hatırladığınız gibi, bir P-yarı iletkenindeki elektronlar küçük taşıyıcılar ve konsantrasyonları deliklere kıyasla çok küçüktür. Bir P-yarı iletkeninin "tuğlasına" denir. yüzeyler. Üzerinde diğer katmanlar oluşturulduğu için MOSFET'in temelidir. Alt tabakadan aynı ada sahip bir çıktı gelir.

Diğer katmanlar N+ tipi malzeme, dielektrik, metaldir. Neden sadece N değil de N+? Gerçek şu ki, bu malzeme yoğun bir şekilde katkılıdır, yani bu yarı iletkendeki elektron konsantrasyonu çok yüksektir. Kenarlarda bulunan N + tipi yarı iletkenlerden iki sonuç ayrılır: Kaynak ve Tahliye.

Kaynak ve Tahliye arasında, dielektrik içinden çıkışın geldiği ve Kapı olarak adlandırılan bir metal plaka bulunur. Gate ile diğer pinler arasında elektrik bağlantısı yoktur. Kapı genellikle tüm transistör terminallerinden izole edilmiştir, bu nedenle MOSFET olarak da adlandırılır. yalıtımlı kapı transistörü.

MOSFET alt tabaka

Yani yukarıdaki resme baktığımızda devredeki MOSFET'in 4 pini (Source, Drain, Gate, Substrate) olduğunu görüyoruz ama gerçekte sadece 3. Sorun ne? Mesele şu ki, Substrat genellikle Kaynağa bağlıdır. Bazen bu, tasarım aşamasında transistörün kendisinde zaten yapılır. Kaynağın Substrata bağlı olmasının bir sonucu olarak, Dren ile Kaynak arasında bazen diyagramlarda bile gösterilmeyen, ancak her zaman mevcut olan bir diyotumuz vardır:

Bu nedenle MOSFET'i devreye bağlarken pin çıkışına dikkat etmek gerekir.

MOSFET Nasıl Çalışır?

Burada her şey olduğu gibi aynı. Kaynak, çoğunluk yük taşıyıcılarının yolculuğuna başladığı terminaldir, Drenaj onların aktığı terminaldir ve Kapı, çoğunluk taşıyıcıların akışını kontrol ettiğimiz terminaldir.

Deklanşörün henüz hiçbir yere bağlı olmamasına izin verin. Elektronların Source-Drain yoluyla hareketini düzenlemek için bir Bat güç kaynağına ihtiyacımız var:

Transistörümüzü ve bunlara dayalı diyotları bir bakış açısıyla ele alırsak, çizimimiz için eşdeğer bir devre çizebiliriz. Bunun gibi görünecek:

nerede

I-kaynak, P-substrat, S-dren.

Gördüğünüz gibi, VD2 diyotu ters yönde açılır, böylece elektrik akımı hiçbir yere akmaz.

Yani bu şemada

elektrik akımı hareketi planlanmamıştır.

ANCAK…

MOSFET'te kanal indüksiyonu

Deklanşöre belirli bir voltaj uygularsanız, alt tabakada sihirli dönüşümler başlar. onun içinde başlar uyarılmış kanal.

Tümevarım, tümevarım - kelimenin tam anlamıyla "indüksiyon", "etki" anlamına gelir. Bu terim, heyecan verici bir öznenin (indüktör) varlığında, ancak doğrudan temas olmadan (örneğin, bir elektrik alanı yoluyla) bir özelliğin veya faaliyetin nesnesindeki uyarılma olarak anlaşılır. Son ifadenin bizim için daha derin bir anlamı var: “elektrik alan aracılığıyla”.

Ayrıca, çeşitli işaretlerin suçlamalarının nasıl davrandığını hatırlamak bize zarar vermez. Bir deniz savaşında son masada fizik oynamamış ve sınıf arkadaşlarına bir tükenmez kalemin gövdesine kağıt topları tükürmemiş olanlar, kesinlikle aynı isimdeki suçlamaların itildiğini ve zıt suçlamaların çektiğini hatırlayacaktır:

Bu prensibe dayanarak, 20. yüzyılın başında bilim adamları, tüm bunların nerede uygulanabileceğini buldular ve ustaca bir radyo elemanı yarattılar. Kapının altında bir elektrik alanı oluşur oluşmaz, Kaynağa göre Kapıya pozitif bir voltaj uygulamanın yeterli olduğu ortaya çıktı. Geçide pozitif voltaj uyguladığımız için pozitif olarak yüklenecektir, değil mi?

Dielektrik tabakamız çok ince olduğundan, elektrik alanı elektronlardan çok daha fazla deliğin bulunduğu alt tabakayı da etkileyecektir. Ve Kapının pozitif bir potansiyeli varsa ve deliklerin pozitif bir yükü varsa, bu nedenle, benzer yükler birbirini iter ve farklı yükler çeker. Kaynak ve Tahliye arasında bir güç kaynağı olmadan resim şimdilik şöyle görünecektir:

Delikler, Geçitten uzaklaşır ve Alt Tabaka terminaline yaklaşır, çünkü benzer yükler birbirini iter ve elektronlar, tam tersine, kapının metal plakasını kırmaya çalışırlar, ancak dielektrik tarafından engellenirler. Bu onların Geçit ile yeniden birleşmelerini ve potansiyeli sıfıra eşitlemelerini engeller. Bu nedenle elektronların, dielektrik katmanın yakınında bir Babil pandemoniumu yaratmaktan başka seçeneği yoktur.

Sonuç olarak, resim şöyle görünecektir:

Bunu gördün mü? İnce bir elektron kanalıyla bağlı Kaynak ve Boşaltma! Transistörün kapısının oluşturduğu elektrik alanı nedeniyle böyle bir kanalın indüklendiği söylenir.

Bu kanal, N + yarı iletkenden yapılmış olan Kaynak ve Tahliyeyi birbirine bağladığından, bu nedenle bir N-kanalımız var. Ve böyle bir transistör zaten çağrılacak N-kanallı MOSFET. İletkenler ve dielektrikler makalesini okursanız, muhtemelen bir iletkende çok sayıda serbest elektron olduğunu hatırlarsınız. Drenaj ve Kaynak çok sayıda elektrondan oluşan bir köprü ile bağlandığından, bu kanal elektrik akımı için bir iletken haline geldi. Basitçe söylemek gerekirse, Kaynak ve Drenaj arasında içinden bir elektrik akımının geçebileceği bir "kablolama" oluşmuştur.

İndüklenmiş bir kanalla Drenaj ve Kaynak arasına voltaj uygularsak, aşağıdaki resmi görebiliriz:

Gördüğünüz gibi devre kapanıyor ve devrede sakin bir şekilde elektrik akımı akmaya başlıyor.

Ama hepsi bu değil! Elektrik alanı ne kadar güçlü olursa, elektron konsantrasyonu o kadar büyük olursa, kanal o kadar kalın olur. Ve alan nasıl daha güçlü hale getirilir? Gate'e daha fazla voltaj uygulamak yeterlidir ;-) Bat2 kullanarak Gate'e daha fazla voltaj uygulayarak kanal kalınlığını ve dolayısıyla iletkenliğini arttırıyoruz! Ya da basit kelimelerle, geçit voltajıyla “oynayarak” kanal direncini değiştirebiliriz;-) Eh, daha ustaca bir yer yok!

P-Kanal MOSFET Çalışması

Yazımızda N-channel kaynaklı MOSFET'i demonte ettik. İndüklenmiş kanallı bir P-kanalı MOSFET de vardır. P-kanalı, N-kanalı ile tamamen aynı şekilde çalışır, ancak tek fark, deliklerin ana taşıyıcılar olacağıdır. Bu durumda, N-kanal transistörünün aksine devredeki tüm voltajları ters olanlara değiştiririz:

Bir MOSFET'in çalışmasını açıklayan YouTube'da çok iyi bir video buldum. Görüntülemek için önerilir (reklam değil):

ALAN TRANSİSTÖRLERİ

Alan etkili transistör, kanaldan akan akımın bir voltaj uygulandığında oluşan bir elektrik alanı tarafından kontrol edildiği bir yarı iletken dönüştürücü cihazdır.kapı ve kaynak arasında. Elektromanyetik salınımların gücünü artırmak için tasarlanmıştır.

Alan etkili transistörler, mikro devrelerin imalatında, yüksek giriş direnci, anahtar ve mantık cihazları ile yükseltme aşamalarında kullanılır.

Çalışma prensibiFETSadece bir işaretin (elektronlar veya delikler) yük taşıyıcılarının kullanımına dayanır. Akım kontrolü, bir elektrik alanının etkisi altında transistör akımının aktığı kanalın iletkenliğini değiştirerek gerçekleştirilir. Bu nedenle bu transistörlere alan etkili transistörler denir.

Kanal oluşturma yöntemine göre, kontrol p şeklinde bir kapıya sahip alan etkili transistörler-n- geçiş ve yalıtımlı kapı (MIS - veya MOS - transistörler): yerleşik kanal ve indüklenmiş kanal.

Kanalın iletkenliğine bağlı olarak, alan etkili transistörler, p tipi kanallı alan etkili transistörlere ayrılır vekanallı alan etkili transistörlern- tip. p-tipi kanalın delik iletkenliği vardır ven- tip - elektronik.

Kontrol p ile alan etkili transistörn- geçiş - bu, kapısı p-kanalı elektriksel olarak ayrılmış olan bir alan etkili transistördür.n-geçiş ters yöne kaymıştır.

Kontrol p ile alan etkili transistör cihazın-geçiş (kanaln- tip)

p-'li bir alan etkili transistörün sembolün- geçiş ve kanaln- tip (a), kanal p tipi (b)

Alan etkili transistör kanalı, ana yük taşıyıcılarının akımının kesiti değiştirilerek kontrol edildiği bir yarı iletkende bir bölgedir.Yük taşıyıcıların kanala girdiği elektrota kaynak denir. Ana yük taşıyıcıların kanaldan ayrıldığı elektrot, drenajdır. Kontrol voltajı nedeniyle kanal kesitini düzenleyen elektrot bir kapaktır.

Kapı ile kaynak arasına kontrol (giriş) gerilimi uygulanır. Gerilimsenziher iki p için tersn- geçişler. Genişlik R- n- geçişler ve dolayısıyla kanalın etkin kesit alanı, direnci ve kanaldaki akımı bu gerilime bağlıdır. Büyümesi ile, p-n- geçişler, iletken kanalın kesit alanı azalır, direnci artar ve buna bağlı olarak kanaldaki akım azalır. Bu nedenle, kaynak ile drenaj arasına bir voltaj kaynağı bağlanırsasensi,sonra drenaj akımıbenİle birlikte, kanaldan akan, kapıya uygulanan voltaj kullanılarak kanalın direnci (kesiti) değiştirilerek kontrol edilebilir. Bu prensibe göre, kontrollü bir alan etkili transistörün çalışmasıR-n- geçiş.

gerilimde senzi= 0 kanal bölümü en büyük, direnci en küçük ve akımbenİle birlikteen büyüğü çıkıyor. Drenaj akımı benbaşlangıçtan beri de senzi= 0, ilk boşaltma akımı olarak adlandırılır. Gerilim senzi, kanalın tamamen bloke olduğu ve boşaltma akımıbenİle birlikteçok küçük olur (mikroamperin onda biri), kesme gerilimi olarak adlandırılırsenziotlar.

Kontrol p- ile alan etkili bir transistörün statik özellikleri n- geçiş

p-'li bir alan etkili transistörün stok (çıkış) özelliklerin- geçiş ve kanaln- tip, drenaj akımının gerilime bağımlılığını yansıtırsensisabit voltajdasenzi: benc= f(sensi) senzi= const.

Bir alan etkili transistörün volt-amper özelliklerip-p-bağlantısı ve p-tipi kanal: a - hisse senedi; b - tahliye kapısı

Alan etkili transistörün bir özelliği, iletkenliğinkanal ayrıca kontrol voltajından da etkilenirsenzi, ve voltaj sensi. saat sensi= 0 çıkış akımı benİle birlikte= 0. Ne zaman sensi> 0 (senzi= 0) kanaldan akım akarbenc, tahliye yönünde artan bir voltaj düşüşüne neden olur. Kaynak boşaltma bölümünün toplam voltaj düşüşüsensi. Voltaj artışısensikanaldaki gerilim düşümünde artışa ve kesitinde azalmaya ve dolayısıyla kanalın iletkenliğinde azalmaya neden olur. bazı voltajdasensihem p'nin sınırlarının olduğu kanalda bir daralma var-n- eklemler daralır ve kanal direnci yükselir. Böyle bir gerilimsensidoyma gerilimi denirsensibiz. Kapıya ters voltaj uygulandığındasenzikanalda ek bir daralma var ve örtüşmesi daha düşük bir voltaj değerinde meydana geliyorsensibiz. Çalışma modunda, çıkış özelliklerinin düz bölümleri kullanılır.

Yalıtılmış kapı alan etkili transistörler

Yalıtılmış bir kapı alan etkili transistöründe (MIS transistörü), kapı kanaldan bir dielektrik tabaka ile elektriksel olarak ayrılır.MIS - transistörler dielektrik olarak silikon oksit kullanırSiO2. Bu tür transistörlerin bir diğer adı da MOS transistörleridir (metal-oksit-yarı iletken).

MIS transistörlerinin çalışma prensibi, enine bir elektrik alanının etkisi altında bir yarı iletkenin yüzey tabakasının iletkenliğinde bir değişikliğe dayanır. Yüzey tabakası, bu transistörlerin iletken kanalıdır. MIS - transistörler iki tip gerçekleştirir - yerleşik kanal ve indüklenmiş bir kanal ile.

Tasarım MIS - yerleşik kanallı transistörn-tip. Nispeten yüksek dirençli orijinal p-tipi silikon plakada, difüzyon teknolojisi kullanılarak zıt tipte elektriksel iletkenliğe sahip iki katkılı bölge oluşturulur -n. Bu alanlara metal elektrotlar uygulanır - kaynak ve drenaj. Kaynak ve drenaj arasında elektriksel iletkenliğe sahip bir yüzey kanalı bulunmaktadır.n- tip. Kaynak ve drenaj arasındaki yarı iletken kristalin yüzeyi, ince bir dielektrik tabakası ile kaplanmıştır. Bu katman üzerine bir metal elektrot, yani deklanşör yerleştirilir. Bir dielektrik katmanın varlığı, kapıya her iki polaritenin bir kontrol voltajının uygulanmasını mümkün kılar.

Kapıya pozitif voltaj uygulandığında, ortaya çıkan kanaldaki delikler, elektrik alanı tarafından alt tabakaya ve elektronlar - alt tabakadan kanala itilecektir. Kanal elektronlarla zenginleştirilmiştir ve iletkenliği ile artar. artan drenaj akımı. Buna zenginleştirme modu denir.

Deklanşöre uygulanırken olumsuz kaynağa göre voltaj, kanalda, elektronların kanaldan alt tabakaya itildiği ve alt tabakadan kanala deliklerin çekildiği bir elektrik alanı oluşturulur. Kanal, çoğunluk yük taşıyıcılarından tükenir, iletkenlik azalır ve boşaltma akımı azalır. Transistörün bu moduna tükenme modu denir.

Bu tür transistörlerde,senzi= 0, eğer drenaj ve kaynak arasına bir voltaj uygulanırsa (sensi> 0), drenaj akımı akarbenİle birlikteerken, ilk denir ve elektron akışını temsil eder.

Akım iletim kanalı oluşturulmaz, ancak kapıya kaynağa göre pozitif kutuplu bir voltaj uygulandığında yarı iletken levhadan elektron akışı nedeniyle oluşur. Bu voltajın yokluğunda kanal yoktur ve kaynak ile drenaj arasından-tipi sadece p-tipi kristal vardır ve p- tipinden birinde-n- geçişler ters voltaj alır. Bu durumda, kaynak ve tahliye arasındaki direnç büyüktür ve transistör kapatılır. Ancak kapıya pozitif bir voltaj uygulandığında, kapı alanının etkisi altında elektronlar kaynak ve boşaltma bölgelerinden ve p bölgesinden kapıya hareket edecektir. Kapı voltajı eşiği aştığındasenuzun zamandır, yüzey tabakasındaki elektron konsantrasyonu delik konsantrasyonunu aşacak ve elektriksel iletkenlik tipinin tersine çevrilmesi meydana gelecek, iletken bir kanal indüklenecekn- kaynak ve drenaj alanlarını bağlayan tip. Transistör akımı iletmeye başlar. Pozitif kapı voltajı ne kadar büyük olursa, kanal iletkenliği ve boşaltma akımı o kadar büyük olur. Endüklenmiş kanal transistörü yalnızca zenginleştirme modunda çalışabilir.

Sembol MIS - transistörler:

a - yerleşik kanallın- tip;

b - yerleşik p tipi kanallı;

c - substrattan çıktı ile;

d - indüklenmiş kanal ilen- tip;

e - indüklenmiş bir p tipi kanal ile;

e - alt tabakadan bir kurşun ile.

Alanın statik özellikleri MIS - transistörler.

saat senzi= 0, kanalın ilk iletkenliği tarafından belirlenen cihazdan bir akım akar. Kapıya voltaj uygulandığındasenzi< 0, kapı alanı, kanaldaki elektronlar - yük taşıyıcıları üzerinde itici bir etkiye sahiptir, bu da kanaldaki konsantrasyonlarında ve kanal iletkenliğinde bir azalmaya yol açar. Sonuç olarak, stok özelliklerisenzi< 0, karşılık gelen eğrinin altında bulunursenzi= 0.

Kapıya voltaj uygulandığındasenzi> 0 geçit alanı, p-tipi yarı iletken levhadan elektronları kanala çeker. Kanaldaki yük taşıyıcıların konsantrasyonu artar, kanal iletkenliği artar, drenaj akımıbenİle birlikteartışlar. Stok özelliklerisenzi> 0, orijinal eğrinin üzerinde bulunursenzi= 0.

Boşaltma özellikleri arasındaki fark, transistörün akım kontrolünün, voltajın polaritesine denk gelen bir polarite voltajı ile gerçekleştirilmesi gerçeğinde yatmaktadır.sensi. Akım benc= 0 sensi= 0, yerleşik kanallı bir transistördeyken, bu gerektirirpolariteyi değiştirkaynağa göre kapı voltajı.

MIS - transistörlerin parametreleri, p- ile alan etkili transistörlerin parametrelerine benzer.n- geçiş. Giriş direnci açısından, MIS - transistörler p-'li transistörlerden daha iyi performansa sahiptir.n- geçiş.

anahtarlama devreleri

Alan etkili transistör, ortak bir kaynak-a (OI), ortak bir boşaltma (OS) ve ortak bir kapı-b (OZ) ile açılabilir.

OI ile en sık kullanılan şema. Ortak kaynak aşaması çok büyük bir akım ve güç kazancı sağlar. OZ'li devre, OB'li devreye benzer. Akım amplifikasyonu sağlamaz ve bu nedenle içindeki güç amplifikasyonu OI devresinden daha azdır. OZ kaskadı düşük giriş empedansına sahiptir ve bu nedenle sınırlı kullanıma sahiptir.

alan etkili transistörlerde yükseltme aşaması

OI ile şemaya göre yapılan amplifikatör şeması.

Duran transistör DC drenaj akımı ile beslenirbencnve karşılık gelen voltaj drenaj kaynağı senakbaba. Bu mod, alan etkili transistörün kapısındaki ön gerilim tarafından sağlanır.senfermuar. Bu voltaj direnç boyunca uygulanır.Rveakımın geçişi sırasındabencn (senRve= bencnRve) ve bir direnç üzerinden galvanik kuplaj nedeniyle kapıya uygulanırR3 . direnç Rve, kapı öngerilim voltajını sağlamanın yanı sıra, DC amplifikatör çalışma modunun sıcaklık stabilizasyonu için de kullanılır, stabilize ederbencn. Direnç içinRvevoltajın değişken bileşeni ayırt edilmedi, bir kapasitör C ile şöntlendive. Buve kademeli kazancın sabitliğini sağlayın.

Alan etkili bir transistörü açmak için çeşitli devreleri kısaca tanımlayalım ve özelliklerini ve parametrelerini ele alalım.

Transistör anahtarlama devreleri.

Alan etkili bir transistör için olduğu kadar iki kutuplu bir transistör için üç anahtarlama devresi vardır. Bir alan etkili transistör için bunlar ortak bir kapıya (CG), ortak bir kaynağa (OI) ve ortak bir tahliyeye (OS) sahip devrelerdir. Ortak kaynak devreleri en yaygın olarak kullanılır.

Bazı elektronik cihazların çalışmasının özelliklerini anlamak için, belirli bir anahtarlama devresine belirli bir çözüm atfetmek çok faydalıdır (eğer devre, prensipte bu mümkün olacak şekilde ise).

Bir transistörü matematiksel bir modelle değiştirirken, simülasyon programları transistörün açılma şeklini hesaba katmaz. Matematiksel bir model geliştirme aşamasında belirli bir anahtarlama devresine yönelim olsa bile, kullanım aşamasında bu modelin transistörü en çeşitli durumlarda doğru bir şekilde modellemesi gerektiğini anlamak önemlidir.

uis'nin pn bağlantısının genişliği üzerindeki etkisini açıklarken, aslında ortak bir kaynağa sahip bir devre kullanıldı (bkz. Şekil 1.87) (Madde 1 Cihaz ve temel fiziksel işlemler). Bu şemaya karşılık gelen (genel olarak kabul edilen) özellikleri göz önünde bulundurun.

Çalışma modunda ben z \u003d 0, ben u ~ ben s olduğundan, giriş özellikleri genellikle kullanılmaz. Örneğin, aşağıda ayrıntılı olarak ele alınan KP10ZL transistörü için, kapı kaçak akımı için i'den ut t'de< 85°С выполняется условие iз ут< 2 мкА.

Ortak bir kaynağa sahip bir devreyi gösterelim (Şekil 1.89).

Çıktı (stok) özellikleri.

Çıktı karakteristiğine ic=f(uuc)|uzi =const formunun bağımlılığı denir. f- bazı işlevler.

KP10ZL tipi bir silikon transistör için bir p-n bağlantısı ve bir p tipi kanal ile çıkış özelliklerini gösteriyoruz (Şekil 1.90).

Şimdi uzi = 0 koşuluna karşılık gelen özelliğe dönelim. Doğrusal olarak adlandırılan bölgede (uis< 4 В) характеристика почти линейна (все характеристики этой области представляют собой почти прямые линии, веерообразно выходящие из начала координат). Она определяется сопротивлением канала. Транзистор, работающий в линейной области, можно использовать в качестве линейного управляемого сопротивления.

uis = 3 V'de, boşaltma alanındaki kanal bloke edilir. Daha fazla artış, akımın ic'de çok hafif bir artışa yol açar, çünkü kanalın bloke olduğu (çok yüksek bir özdirenç ile karakterize edilen) bölge arttıkça genişler. Bu durumda, kaynak-drenaj aralığının DC direnci artar ve ic pratikte değişmez.

uzi = 0 ve belirli bir voltaj uis'de doyma bölgesindeki boşaltma akımına ilk boşaltma akımı denir ve ic başlangıç ​​ile gösterilir. Söz konusu özellikler için, uis = 10 V'de ic başlangıç ​​= 5 mA. KP10ZL tipi bir transistör için, minimum akım değeri ic başlangıçta 1.8 mA ve maksimum 6,6 mA'dır. > 22 V olduğunda, p-n bağlantısında bir bozulma meydana gelir ve akımda hızlı bir artış başlar.

Şimdi, transistörün çeşitli voltajlarda u çalışmasını kısaca tanımlayalım. Verilen kullanıcı arabirimi ne kadar büyük olursa, kullanıcı arabiriminden önceki kanal o kadar ince ve karakteristik o kadar düşük olur.

Kolayca görebileceğiniz gibi, p-n kavşağında drenaj bölgesinde, toplam uzi + uis'e eşittir. Bu nedenle, uzi ne kadar büyük olursa, bozulmanın başlangıcına karşılık gelen kullanıcı arayüzü o kadar küçük olur.

Uzi = 3 V olduğunda, kanal, uis beslemesinden önce p-n bağlantı alanı tarafından bloke edilir. Bu durumda, bozulmadan önce ic = 0 koşulu sağlanır.Bu nedenle, uzi ots = 3 V. İncelenen transistör tipi için minimum kesme +2 V ve maksimum +5 V'dir. ic = 10 μA koşuluna karşılık gelir. Bu, ic ots ile gösterilen sözde artık akıştır. Alan etkili transistör, aşağıdaki sınırlayıcı parametrelerle karakterize edilir (anlamı notasyondan açıktır): uis max, uzs max, P max .

KP10ZL transistör için, uis max = 10 V, uzs max = 15 V, P max = 120 mW (tümü t = 85°C'de).

Alan etkili transistörlü devrelerin grafik analizi.

Alan etkili transistörlü devrelerin çalışma prensibini daha iyi anlamak için, bunlardan birinin grafik analizini yapmak yararlıdır (Şekil 1.91).

E c = 4 V olsun; u 0'dan 2 V'a değiştiğinde u'nun değişeceği sınırları belirleyelim.

Grafik analiz, diyotlu ve bipolar transistörlü devrelerin analizinde kullanılan yaklaşımın aynısını kullanır. Kapı ve kaynak arasındaki u kaynak gerilimine eşit olan söz konusu devre için, giriş devresi için bir yük hattı oluşturmaya gerek yoktur. Çıkış devresi için yük hattı E c \u003d ic Rc + uis ifadesi ile verilir.Şek. 1.92.

Şekilden, uzi uis'deki yukarıdaki değişiklikle, ilk çalışma noktasının A noktasından B noktasına hareketine karşılık gelen 1 ila 2,6 V arasında değişeceği izlenir. Bu durumda, tahliye 1,5 ila 0,7 arasında değişecektir. mA.

Kapı karakteristikleri (iletim karakteristikleri, transfer, geçici, akış karakteristikleri). Bir stok kapısı özelliği, ic = f (uzi) | uis = const formunun bir bağımlılığıdır. f- bazı işlevler.

Bu tür özellikler, çıktıya kıyasla temelde yeni bilgiler sağlamaz, ancak bazen kullanımı daha uygundur. KP10ZL transistörünün tahliye kapısı özelliklerini gösteriyoruz (Şekil 1.93).

Bazı transistörler için, örneğin 2P103D transistör için izin verilen maksimum (modulo) negatif uzi ayarlanır, bu mutlak değerde 0,5 V'tan fazla olmamalıdır.

Voltajı yükseltmek için bir transistörün özelliklerini karakterize eden parametreler.

● Kapı eğimi S(alan etkili transistörün eğim özellikleri):

S= |dis/duzi|uzi - verilen, uis = const Genellikle u zi = 0 ayarlanır.Bu durumda, düşünülen tipteki transistörler için diklik maksimumdur. KP10ZLSS için = 1.8 ... 3.8 mA / V'de u = 0 V, uzi = 0, t = 20°C.

● Dahili diferansiyel direnç Ris diferansiyel(iç direnç)

Risdif= (duis/ dic) |uis–verilen,uzi= const

KP10ZL için R, diff = 25 kOhm'da u = 10 V, uzi = 0'dır.

● Kazanç

M = (duis/duzi) |uzi-belirtilmiş,ic= const

M =S R'nin diff olduğu görülebilir.

KP10ZL için S = 2 mA / B'de ve R fark = 25 kOhm M = 2 (mA / V) 25 kOhm = 50'dir.

● Transistörün ters çevrilmiş olarak açılması.

Bipolar gibi bir alan etkili transistör ters modda çalışabilir. Bu durumda, kaynağın rolü drenaj tarafından oynanır ve drenajın rolü kaynak tarafından oynanır.

Drenaj ve kaynak alanları yapısal ve teknolojik olarak farklılık gösterdiğinden, doğrudan (normal) özellikler ters olanlardan farklı olabilir.

● Transistörün frekans (dinamik) özellikleri.

Referans verileri genellikle aşağıda listelediğimiz aşağıdaki diferansiyel kapasitansların değerlerini gösterir:

• giriş kapasitansı C zi, çıkış devresinin AC kısa devresi durumunda kapı ve kaynak arasındaki kapasitanstır;
• kapasitans yoluyla C zs, alternatif akımda giriş devresi açıkken kapı ve drenaj arasındaki kapasitanstır;
• çıkış kapasitansı C, giriş devresinin bir AC kısa devresi sırasında kaynak ve tahliye arasındaki kapasitanstır.

Transistör KP10ZL C zi için< 20 пФ, С зс << 8 пФ при uис= 10 В и uзи= 0.

Bir bipolar transistörün B katsayısının yanı sıra eğim S, bazı durumlarda karmaşık bir sayı S şeklinde sunulur. Bu durumda, B katsayısına gelince, sınırlama frekansı f sınırı belirlenir. Bu, koşulun karşılandığı frekanstır:

| Ś | = 1 / √2 ·S pt burada S pt, doğru akımdaki S değeridir.

KP103L transistörü için, kullanılan referans kitaplarında f pred ile ilgili veri yoktur, ancak düşük frekanslı bir transistör (3 MHz'e kadar frekanslarda çalışmak üzere tasarlanmış) olarak sınıflandırıldığı bilinmektedir.