Tranzystory polowe na obwodach

Podczas projektowania obwodów wiele detali odgrywa ważną rolę: rezystory, tranzystory, kondensatory. Jednocześnie każda z nich jest podzielona na pewne typy. I w tym artykule będą brane pod uwagę tranzystor polowy. Jaki on jest? Jakie są tranzystory przełączające polowe? I gdzie są używane te urządzenia?

Tranzystor polowy

Początkowo definiujemy terminologię. Tranzystor polowy jest urządzeniem półprzewodnikowym, przez które przemieszcza się strumień nośników ładunku. Jest regulowany przez poprzeczne pole elektryczne, które z kolei jest wytwarzane przez napięcie, które jest przykładane między drenem a bramą lub źródłem i bramą. Z uwagi na to, że zasada działania tranzystorów polowych opiera się na ruchu głównych nośników tego samego rodzaju ładunku (dziury lub elektrony), nazywa się je unipolarnymi.

W praktyce najczęściej stosowanym obwodem jest tranzystor ze wspólnym nadajnikiem. Faktem jest, że użycie źródła w pierwszej kolejności pozwala uzyskać znaczny wzrost prądu i mocy. W tym przypadku, gdy stosowany jest obwód przełączający wspólnego tranzystora bazowego, bieżący indeks nie wzrasta. Dlatego wskaźnik mocy wzrasta znacznie mniej niż w przypadku emitera. Ponadto, kiedy obstawiasz na bazie, musisz zrozumieć, że obwód ma wtedy niską rezystancję wejściową. Dlatego zastosowanie takiego podejścia w praktyce silnego jest ograniczone w technologii amplifikacji. Cóż, zacznijmy rozważać włączenie tranzystorów polowych.

Wspólny obwód źródłowy

Źródłem jest elektroda, przez którą główne nośniki ładunku wchodzą do kanału. Jest to obwód do włączania tranzystora polowego, w którym złącze sterowania pn wykorzystuje tę część w trybie ogólnym.

Schemat ze wspólnym odpływem

Odpływ jest elektrodą, przez którą odchodzą główne nośniki ładunku. Jest to obwód, w którym tranzystor polowy jest włączony, który ma sterujące połączenie pn i używa tej części w trybie ogólnym.

Ogólny obwód migawki

Migawka jest elektrodą służącą do regulacji przekroju kanału. Oto obwód, w którym tranzystor polowy jest włączony, w którym sterujące połączenie pn wykorzystuje tę część w trybie ogólnym.

Rodzaje tranzystorów polowych

Po zorientowaniu zgodnie ze szczegółami obwodów elektrycznych, uwzględniają one następujące wskaźniki: opór wewnętrzny i zewnętrzny, napięcie odcięcia i stromość charakterystyki drenażu. Tranzystory polowe dzielą się na dwa główne typy:

1. Posiadanie połączenia pn.
2. Z izolowaną przesłoną.

Tranzystory drutowe są takie same w obu typach.

Tranzystor polowy z przejściem pn

Urządzeniem ze złączem sterowania pn jest tranzystor polowy, w którym płyta jest wykonana z półprzewodnika tego samego typu i ma elektrody (źródło i dren) na przeciwległych końcach. Dzięki nim jest on włączony w obwód kontrolowany. To z kolei jest połączone z trzecią elektrodą (która nazywa się bramą) i tworzy obszar, w którym inny rodzaj przewodnictwa. Są to schematy włączania tranzystora. Jeśli tablica ma wykładnik n, wówczas będzie to p. Zasilanie, który jest zawarty w obwodzie wejściowym, realizuje napięcie wsteczne na pojedynczym złączu. Również tutaj podłączony jest wzmacniacz wibracyjny. Kiedy zmienia się napięcie wejściowe, zmienia się również bieg wsteczny. Przewodzenie kanału to n i p. W zależności od tego, polaryzacja napięcia polaryzacji może zmienić się na przeciwną wartość. Obwód przełączający tranzystora jest bardzo zależny od celu i jego charakterystyki. Ten rodzaj tranzystora polowego jest podobny w swojej zasadzie działania do triody próżniowej, chociaż istnieją pewne różnice. Ich istotną zaletą jest to, że mają niski poziom hałasu. Jest to możliwe dzięki temu, że nie stosuje się iniekcji nośników mniejszościowych. Również od powierzchni półprzewodnikowego kanału krystalicznego tranzystora polowego oddziela się. Tranzystor przełączający obwód w tym procesie nie działa.

Tranzystor polowy o izolowanej bramce

Urządzenie, w którym znajduje się izolowana przesłona. Kryształ półprzewodnikowy o dość wysokiej wartości rezystywność ma dwa silnie domieszkowane obszary o przeciwnym przewodnictwie. Cechą tego tranzystora polowego jest to, że brama jest oddzielona warstwą dielektryka od głównej części urządzenia. Na obszarach silnie domieszkowanych znajdują się metalowe elektrody - dren i źródło. Odległość między nimi może być mniejsza niż jeden mikron. Powierzchnia pomiędzy źródłem i drenem jest pokryta cienką warstwą (około 0,1 mikrometra) dielektryka. Ponieważ krzem jest używany jako przewodnik, izolatorem jest jego dwutlenek, który jest uprawiany przez utlenianie w wysokiej temperaturze. Elektrodę metalową nakłada się na warstwę dielektryczną. Ta różnorodność doprowadziła do pojawienia się nowej nazwy - MOSFET. W końcu konstrukcja wykorzystuje metal, dielektryk i półprzewodnik. Chociaż włączenie tranzystorów z tego nie zmienia się.

Istnieją dwa rodzaje tranzystorów polowych MOSFET:

1. Indukowany kanał. Może wytworzyć znaczny wzrost fal elektromagnetycznych, zarówno w zakresie mocy jak i napięcia.
2. Wbudowany kanał. Może pracować w 2 trybach i zmieniać charakterystykę statyczną.

Dziedzina zastosowania tranzystora

Konstrukcje CMOS, które są zbudowane z komplementarnej pary tych urządzeń i które mają różne typy kanałów (n- i p-), są szeroko stosowane w analogowych i cyfrowych układach scalonych. Z uwagi na to, że tranzystory polowe są sterowane przez pole (dokładniej, przez wielkość napięcia docierającego do bramki), a nie przez prąd przepływający przez podstawę (co można zaobserwować w tranzystorach bipolarnych), zużycie energii jest mniejsze. Ma to znaczenie dla urządzeń monitorujących i oczekujących, a także tam, gdzie konieczne jest zapewnienie niskiego zużycia energii i oszczędności energii (tryb uśpienia w telefonie). W przeciwieństwie do obwodu obiektowego, włączenie tranzystorów bipolarnych będzie wymagało więcej energii, więc nie powinieneś liczyć na ich długotrwałą pracę bez źródła stałej energii. Jest to jedna z najważniejszych zalet. Programy integracji tranzystory bipolarne Nawiasem mówiąc, opierają się one na bardziej znanych pojęciach większości radioamatorów: bazy, emitera i kolekcjonera.

Jako przykład wykorzystania tranzystorów polowych w praktyce można użyć pilota lub zegarek kwarcowy. Ze względu na implementację z wykorzystaniem struktur CMOS, urządzenia te mogą pochwalić się kilkuletnią pracą przy użyciu tylko jednego miniaturowego źródła zasilania, takiego jak bateria lub bateria. Są to zalety obwodu przełączającego tranzystora. I to nie jest limit ich użycia. Dzięki konstruktywnej poprawie tranzystory polowe są coraz częściej stosowane w różnych urządzeniach radiowych, gdzie z powodzeniem zastępują tranzystory bipolarne. Ponieważ w stanie otwartym mają niską rezystancję, można je znaleźć we wzmacniaczach, które zwiększają częstotliwości dźwięku o wysokiej wierności. Zastosowanie w technologii transmisji radiowej pozwala zwiększyć częstotliwość sygnału nośnej i tym samym zapewnić urządzenia o wysokiej odporności na zakłócenia. Dlatego też obwód przełączający tranzystora i cieszyć się taką popularnością.