Билет №7 ВАХ p-n-p ТР в схеме включения с ОБ.

Наибольшее распространение в полупроводниковых схемах нашло включение биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером. Вольтамперные характеристики для транзистора в схеме ОЭ возможно, получить перестроением характеристик для схемы ОБ с учетом соотношений между токами и напряжениями в схемах ОБ и ОЭ (см. рис. 3.8).

Рис. 3.8. Обозначение токов через электроды транзистора и разности потенциалов между электродами для схемы ОЭ

В схеме с общим эмиттером входным напряжением будет UБЭ, выходным UКЭ , при этом UБЭ = -UЭБ, т.е. если подать один и тот же сигнал на каскад ОЭ и ОБ, то на выходе этих каскадов он будет в противофазе. Как видно из рис. 57 напряжение на выходе транзистора UКЭ = UБЭ + UКБ, т.е. оно складывается из выходного напряжения в ОБ и перевернутого по фазе входного напряжения в ОБ. Выходной ток в ОЭ так же как и в ОБ равен Iк. В ОЭ входной базовый ток равен Iб = Iэ - Iк = Iэ(1-α), т.е. он в (β+1) раз меньше, чем в схеме ОБ, соответственно входное сопротивление в транзистора в ОЭ должно быть больше чем в ОБ.

Рис. 3.9. Статические вольтамперные характеристики в схеме с общим эмиттером

Вольтамперные характеристики для схемы ОЭ показаны на рис. 58 на графиках обозначены точки соответствующие точкам на вольтамперных характеристиках для схемы ОБ (рис 3.6) . Следует обратить внимание, что для режима насыщения характеристики не заходят в третий квадрант, т.е. напряжение Uк. не изменяет знак. Действительно в ОЭ: Uкэ. = Uкб - Uэб < 0, так как в режиме насыщения Uкб > 0, Uэб > 0 и Uэб > Uкб. К отличиям от ОЭ следует так же так же отнести то, что тепловой ток I*к0, измеренный при Iб = 0, в (β+1) раз больше, чем ток Iк0, измеренный при Iэ = 0. В ОЭ менше выходное сопротивление транзистора по сравнению со схемой ОЭ (меньше наклон выходных ВАХ).

Билет№21 Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом. Структура и принцип действия.

Полевой ТР – это электропреобразовательный прибор, в котором ток через канал управляется электрическим полем, возникающим при приложении напряжения между затвором и истоком, и который предназначен для усиления мощности электромагнитных колебаний.

ПТР с управляющим p - n -переходом – это ПТР З которого отделён в электрическом отношении от канала p - n -переходом, смещённом в обратном направлении.

Полевой транзистор называется так потому, что в нём с помощью электрического поля меняется ширина токопроводящего слоя полупроводника, т.е. изменяется его сопротивление, а, тем самым, при приложенном напряжении ток через полупроводник. Токопроводящий слой полупроводника называется каналом. Отсюда и другое название полевых транзисторов – канальные транзисторы.

Каналы транзисторов могут создаваться либо в объёме полупроводника, либо в его приповерхностном слое. На рисунке 2.34 приведена внутренняя структура полевого транзистора с p-n переходом и объёмным каналом. Средний проводящий слой полупроводника имеет электронную проводимость, а ограничивающий его с двух сторон полупроводниковый материал имеет дырочную проводимость. Между полупроводниками n и p типа образуется p-n переходы. Выводы из среднего слоя полупроводника называются истоком и стоком. Выводы из соединённых между собой слоёв p называется затвором. Ширина канала определяется конструкцией полевого транзистора и будет зависеть от ширины p-n перехода. В свою очередь ширина p-n перехода будет зависеть от приложенного к нему напряжения. Если между каналом – слоем n и затвором – слоем p ввести источник напряжения, то можно управлять шириной канала или его сопротивлением. При соединении стока и истока между собой и введении источника управляющего напряжения Е_З, как показано на рис. 2.34, p-n переход будет закрыт. При увеличении управляющего напряжения p-n переход расширяется и при некотором значении Е_З оба p-n перехода сомкнуться. Очевидно, что, включив дополнительный источник напряжения между истоком и стоком, можно с помощью Е_З управлять током в канале.

Рис.2.34.Внутренняя структура полевого транзистора с p-n переходом

На приведённом рисунке 2.34 выводы полевого транзистора исток и сток полностью эквивалентны. Однако при практической реализации в конструкции полевого транзистора имеется несимметрия, позволяющая улучшить его характеристики и параметры.

В рассмотренном варианте полевого транзистора с p-n переходом канал выполнен из полупроводника n-типа. но на практике используются и полевые транзисторы с p-каналом. На рис.2.35 приведено изображение на схемах полевых транзисторов с n- и p-каналами.