Польові транзистори

      Режими  роботи каналів та полярності електродних  напруг відносно витоку для польових транзисторів приведені в таблиці 3.1.

      Примітка до таблиці 3.1. МДН - транзистор з індукованим каналом n-типу за умови одновимірності І_С.ПОЧ з робочим струмом або при використанні режиму збіднення відносять до тину транзисторів з вбудованим каналом.

      Таблиця 3.1. – Режими роботи каналів та полярності електродних напруг відносно витоку для польових транзисторів

       4. ЗАСТОСУВАННЯ ПОЛЬОВИХ  ТРАНЗИСТОРІВ

      4.1. Застосування польових  транзисторів.

      Польові транзистори мають вольт-амперні  характеристики, подібні ламповим, і володіють всіма принциповими перевагами транзисторів. Це дозволяє застосовувати їх у схемах, де в більшості випадків використовувалися електронні лампи, наприклад, у підсилювачах постійного струму з високоомним входом, в джерельних повторювачах з особливо високоомним входом, у електрометричних підсилювачах, різних реле часу, RS-генераторах синусоїдальних коливань низьких і інфранизьких частот, у генераторах пилкоподібних коливань, підсилювачах низької частоти, що працюють від джерел з великим внутрішнім опором, в активних RC-фільтрах низьких частот. Польові транзистори з ізольованим затвором використовують у високочастотних підсилювачах, змішувачах, ключових пристроях.

      Основною  особливістю польових транзисторів, у порівнянні з біполярними, є  їх високий вхідний опір, який може досягати 10⁹ - 10¹⁰Ом. Таким чином, ці прилади можна розглядати як керовані потенціалом, що дозволяє на їх основі створювати схеми з надзвичайно низьким споживанням енергії в статичному режимі. Сказане особливо суттєво для електронних статичних мікросхем пам'яті з великою кількістю запам'ятовуючих комірок.

      Так само, як і біполярні, польові транзистори  можуть працювати в ключовому  режимі, однак падіння напруги  на них в увімкненому стані  досить значне, тому ефективність їх роботи в потужних схемах є меншою, ніж у біполярних приладів.

      Польові транзистори можуть мати як p, так  і n канали, управління якими проводиться  при різній полярності напруги на затворах. Ця властивість компліментарності  розширяє можливості при конструюванні  схем та широко застосовується при створенні запам'ятовуючих комірок і цифрових схем на основі МДП транзисторів (CMOS схеми).

Значна частина  вироблюваних зараз польових транзисторів входить до складу КМОП-структур, які  будуються з польових транзисторів з каналами різного (p- і n-) типу провідності  і широко використовуються в цифрових і аналогових інтегральних схемах.

За рахунок  того, що польові транзистори управляються полем (величиною напругу прикладеного до затвора), а не струмом, що протікає через базу (як в біполярних транзисторах), польові транзистори споживають значно менше енергії, що особливо актуально в схемах пристроїв, чекаючих та спостирігаючих, а також в схемах малого споживання і енергозбереження (реалізація сплячих режимів).

     Із  розробкою технології інтегральних схем польові транзистори майже витіснили біполярні транзистори з більшості галузей електроніки. Понад 100 млн. транзисторів у процесорі комп'ютера є польовими транзисторами. Вони використовуються також у мікросхемах, які входять до складу більшості радіоелектронних приладів: мобільних телефонів, телевізорів, пральних машин, холодильників тощо

     Підсилювальні властивості транзистора зв'язані  з його здатністю контролювати великий  струм між двома електродами  за допомогою малого струму між двома  іншими електродами. Таким чином  малі зміни величини сигналу в одному електричному колі можуть відтворюватися з більшою амплітудою в іншому колі.

      4.2. Приклад застосування польових транзисторів.

     Як  приклад використання польових транзисторів розглянемо схему електричну принципову (рисунок 4.1) перетворювача напруг.

     Призначення даного пристрою перетворення напруги 12В в напругу 220В. Навантаженням  пристрою є електронний баласт лампи  денного світла (в межах прикладу не розглядається.

      Рисунок 4.1. – Схема електрична принципова

      Генератор зібраний на ШИМ- контролері (D1) працює з частотою перетворення 100 кГц. На двох виходах генератора (вивід 9 та вивід 10) виникають сигнали зміщенні один відносно одного на 180^◦. Навантаженням генератора слугують польові транзистори працюючі в режимі ключів, що почергово перемикають напрямок струму в первинній обмотці трансформатора Т1.

     В розглянутій схемі пристрою використання польових транзистора у якості перемикача пов'язане з тим, що приклавши відповідну напругу до одного з його виводів, можна зменшити практично до нуля струм між двома іншими виводами, що називають запиранням транзистора.

      ВИСНОВОК

     Провівши  дослідження з питання польові  транзистори можна зробити висновки що, польовий транзистор – це напівпровідниковий прилад, підсилювальні властивості якого зумовлені потоком основних носіїв, що протікає через провідний канал і керований електричним полем. На відміну від біполярних робота польових транзисторів заснована на використанні основних носіїв заряду в напівпровіднику. За конструктивним виконанням і технологією виготовлення польові транзистори можна розділити на дві групи: польові транзистори з управляючим pn - переходом і польові транзистори з ізольованим затвором.

     Польовий  транзистор як елемент схеми є  активним несиметричним чотириполюсником, у якого один із затисків є загальним для ланцюгів входу і виходу. Залежно від того, який з електродів польового транзистора підключений до загального виведення, розрізняють схеми: із загальним витоком і входом затвор; із загальним стоком і входом на затвор; із загальним затвором і входом на витік.

     Польові транзистори мають вольт-амперні  характеристики, подібні ламповим, і володіють всіма принциповими перевагами транзисторів. Це дозволяє застосовувати їх у схемах, де в  більшості випадків використовувалися  електронні лампи, наприклад, у підсилювачах постійного струму з високоомним входом, в джерельних повторювачах з особливо високоомним входом, у електрометричних підсилювачах, різних реле часу, RS-генераторах синусоїдальних коливань низьких і інфранизьких частот, у генераторах пилкоподібних коливань, підсилювачах низької частоти, що працюють від джерел з великим внутрішнім опором, в активних RC-фільтрах низьких частот. Польові транзистори з ізольованим затвором використовують у високочастотних підсилювачах, змішувачах, ключових пристроях.

     Польові транзистори є невід’ємними складовими малогабаритних електронних пристроїв завдяки своїм фізичним те електричним характеристикам. 
Література

1. Бочаров Л.Н. Полевые транзисторы. – М. : Радио и связь, 1984. – 80 с.
2. Колесниченко О.В., Шишигин И.В. Аппаратные средства PC. – 5-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 1152 с.
3. Полупроводниковые приборы: транзисторы: Справочник / Под ред. Н.Н.Горюнова. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 904 с.
4. Схемотехника БИС постоянных запоминающих устройств / О.А. Петросян, И.Л. Козырь, Л.А. Коледов. – М.: Радио и связь, 1987.
5. Терещук Р.М. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя / 4-е издание, стер. – К.: Наукова думка 1989. – 800 с.
6. Гершунский В.С. Основы электроники. - К.: Вища школа, головн. из-во, 1982.