1. Транзисторы полевые и биполярные.

Б иполярным транзистором называется полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими p-n переходами. Биполярные транзисторы различаются по структуре. В зависимости от чередования областей различают биполярные транзисторы типа “p-n-p” и “n-p-n” (рис.17). Транзисторы также подразделяются по мощности, частоте и другим признакам. Принцип действия биполярного транзистора основан на использовании физических процессов, происходящих при переносе основных носителей электрических зарядов из эмиттерной области в коллекторную через базу. Принцип действия биполярного транзистора основан на использовании физических процессов, происходящих при переносе основных носителей лектрических зарядов из эмиттерной области в коллекторную через базу.

Важнейшими параметрами, характеризующими качество транзистора являются дифференциальный коэффициент передачи тока из эмиттера в коллектор- a и дифференциальный коэффициент передачи тока из базы в коллектор - b.

Основными параметрами, характеризующими транзистор как активный нелинейный четырехполюсник являются: коэффициент усиления по току, коэффициент усиления по напряжению, коэффициент усиления по мощности, входное сопротивление, выходное сопротивление.

Статические характеристики транзисторов.

Статические характеристики транзисторов представляют собой графические зависимости между токами, протекающими в цепях транзистора, и напряжениями на его входах и выходах. Эти характеристики приводятся в справочной литературе и используются при анализе и расчете электронных схем. Различают входные и выходные статические характеристики транзисторов. Входные характеристики показывают зависимость входного тока от входного напряжения при постоянном напряжении на коллекторе. Выходные характеристики показывают зависимость выходного тока от напряжения на коллекторе при постоянном входном токе или напряжении. На рис. 22 приведены статические характеристики для схемы с ОЭ. На выходной характеристике можно выделить три зоны, свойственные трем режимам работы транзисторов. Область I - режим отсечки; область II - режим усиления и область III - режим

насыщения.

Динамические характеристики транзистора определяют режим работы транзистора, в выходной цепи которого имеется нагрузка, а на вход подается усиливаемый сигнал. В этой схеме увеличение тока базы вызывает возрастание тока в цепи коллектора и уменьшение напряжения на коллекторе. Ток и напряжение на коллекторе связаны между собой уравнением Такой режим работы транзистора называется динамическим. Динамические характеристики строятся на семействе статических при заданных напряжениях источника питания Uп и сопротивления нагрузки Rк. Для построения динамической характеристики используется уравнение, которое представляет собой уравнение прямой (АБВ).

Изменение температуры окружающей среды изменяет параметры транзистора и его статические и динамические характеристики. Это может привести к нарушению выбранного режима работы. Поэтому применяются различные методы температурной стабилизации.

Маркировка биполярных транзисторов предусматривает шесть символов. Первый символ - буква (для приборов общего применения) или цифра для приборов специального назначения, указывающая исходный полупроводниковый материал, из которого изготовлен транзистор: Г(1)- германий, К(2)-кремний, А(3)- арсенид галлия.

Второй символ – буква Т, означающая биполярный транзистор,

Третий символ - цифра, указывающая мощность и частотные свойства транзистора (таблица 2).

Четвертый и пятый символы - двухзначное число, указывающее порядковый номер разработки.

Шестой символ - буква, обозначающая параметрическую группу прибора.

Полевые транзисторы. Полевым транзистором называется транзистор, в котором между двумя электродами образуется проводящий канал, по которому протекает ток. Управление этим током осуществляется электрическим полем, создаваемым третьим электродом. Электрод, с которого начинается движение носителей заряда, называется истоком, а электрод, к которому они движутся стоком. Электрод, создающий управляющее электрическое поле называется затвором. Различают два типа полевых транзисторов: с управляющим p-n-переходом и с изолированным затвором (МДП -транзисторы). По типу электропроводности полевые транзисторы подразделяются на транзисторы с каналами "p" и "n" типов. Транзистор с управляющим p-n переходом представляет собой пластину из полупроводникового материала, имеющего электропроводность определенного типа, от концов которого сделаны два вывода- исток и сток. Вдоль пластины сделан p-n-переход, от которого сделан третий вывод- затвор. Если к электродам подключить напряжение питания, то между стоком и истоком будет протекать ток. Сопротивление канала, а, следовательно, и ток проходящий через канал зависят от напряжения на затворе. Напряжение на затворе при котором ток истока минимален, называется напряжением отсечки Uзи.отс. Если на затвор подать переменный сигнал, то ток стока Iс также будет изменяться потомуже закону.

Полевые транзисторы характеризуются следующими параметрами: крутизной характеристики, коэффициентом усиления по напряжению, выходным сопротивлением, входным сопротивлением, напряжением отсечки Uзи.отс. , максимальным током стока Jс.

Статические характеристики транзистора с управляющим p-n-переходом приведены на рис. 26.

Транзисторы с изолированным затвором (МДП -транзисторы) в отличие от рассмотренных выше, имеют затвор изолированный от канала слоем диэлектрика. Поэтому они имеют очень большое входное сопротивление. Принцип действия МДП -транзисторов основан на эффекте изменения проводимости приповерхностного слоя полупроводника на границе с диэлектриком под воздействием электрического поля.

МДП -транзисторы делятся на транзисторы с встроенным каналом и на транзисторы с индуцированным каналом. Транзисторы имеют четвертый лектрод, называемый подложкой, который выполняет вспомогательную роль. МДП -транзисторы могут быть с каналами n или p-т ипа. В МДП –транзисторах токопроводящий канал создается технологическим путем в виде тонкого слаболегированного полупроводникового слоя. Поэтому при Uзи=0 канал существует.

М ДП –транзисторы с индуцированным каналом отличаются тем, что проводящий канал здесь не создается, а образуется (индуцируется) благодаря притоку электронов из полупроводниковой пластины при приложении к затвору напряжения положительной (отрицательной) полярности относительно истока. За счет притока электронов в приповерхностном слое возникает токопроводящий канал, соединяющий области стока и истока. При изменении напряжения на затворе изменяется сопротивление канала.