Предельно допустимые параметры транзистора.

Это такие значения параметров, которые не должны быть превышены ни при каких режимах эксплуатации, поскольку это ведет к нарушению работоспособности транзистора или существенно ухудшает его надежность.

К предельно допустимым параметрам относятся:

1)J_kmax – приводит к расплавлению.

2)U_кэmax - приводит к пробою.

3) - предельно допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе.(T_{K max}-максимально допустимая температура КП, T_ср-температура окружающей среды, R_{k cp}-тепловое сокр-е между коллектором и окружающей средой.

4)ω_β,ω_α.

Полевые транзисторы.

В них используется лишь один из носителей заряда (p или n). Принцип действия полевого транзистора, основан на эффекте изменения сопротивления канала, под действием поперечного электрического поля, создаваемого напряжением приложенным к выводам транзистора. Управление выходным током осуществляется электрическим полем, создаваемым напряжением, за счет изменения проводящего выходного тока. Часто полевой транзистор сравнивают с переменным сопротивлением управляемым напряжением.

Полевые транзисторы делятся на:

1) С управляющим p-n-переходом.

а)n-канальный

б)p-канальный

2) С изолированным затвором(МДП(Металл-Диэлектрик-Полупроводник), МОП(Металл-Окисел-Полупроводник)).

а)С встроенным каналом:

б)С индуктированным каналом.

Управляющим электродом у полевых транзисторов является затвор. Напряжение, приложенное к нему, позволяет управлять величиной напряжения между истоком и стоком. Большинство полевых транзисторов имеет симметричную структуру, что позволяет менять местами сток и исток.

Полевые транзисторы обладают рядом существенных преимуществ над биполярными:

1) Имеют высокое входное сопротивление. (10⁶-10⁸ом для транзисторов с управляющим p-n-переходом, 10¹⁰-10¹²ом –с МДП)

2) Устойчивы к воздействию ионизирующего излучения.

3) Способны работать при температурах до ≈-197⁰С.

4) Обладают малым уровнем собственного шума.

5) Имеют малую площадь, занимаемую на поверхности полупроводника, что позволяет на их основе изготавливать интегральные схемы с высокой степенью интеграции.

Устройство и принцип работы полевого транзистора с управляющим p-n- переходом.

Транзистор состоит из слаболегированного полупроводника n-типа, выполненного в виде тонкой пластинки ил стержня. Он представляет собой канал. На каждую из боковых граней канала наносится полупроводник p-типа, представляющий собой затвор. Торцы пластины n-типа снабжены электродами. Один из выводов (каналов) – исток (соединяется с общей точкой схемы), а другой – сток. На сток подают напряжение такой полярности, чтобы основные носители канала двигались к стоку, то есть в n-канальном «+», а в p-канальном – «-». Между затвором p⁺ и каналом n образуется p-n-переход, в основном располагающийся в области каналов, поскольку он слабо легирован. На затвор относительно истока подают управляющее напряжение такой полярности, чтобы p-n-переход был смещен в обратном направлении. При изменении направления в затворе, изменяется ширина p-n-перехода области, объединенной носителями зарядов, а вместе с этим и ширина проводящей части канала. В результате изменяется сопротивление «сток-исток», а следовательно и ток стока.

Понятия:

1) Напряжение отсечки – такое напряжение затвор-исток, при котором проводящая часть канала смыкается по всей длине.

2) Напряжение насыщения – такое напряжение сток-исток, при котором смыкание канала происходит у стока.