Полевые транзисторы с нагрузкой

       Чаще всего полевые транзисторы включаются по схеме с общим истоком:

- Входное напряжение Uвх = Uзи

- Выходное напряжение Uвых = Uси

- Входной ток Iвх = Iз

- Выходной ток Iвых = Iс

В полевых транзисторах затвор изолирован либо за счёт ОПЗ, либо за счёт диэлектрика, поэтому ток через него близок к нулю, а входное сопротивление транзистора Rвх очень велико по сравнению со выходным Rвых.

Достоинства полевых транзисторов по сравнению с биполярными:

- большое усиление по току (Iвых >> Iвх, так как Rвх >> Rвых);

- низкая потребляемая мощность (так как P = U×I, а Iвх очень мал);

- высокое быстродействие (так как переносится только один тип носителей заряда – либо электроны, либо дырки);

- низкое искажение сигналов (благодаря равномерным ВАХ);

- хорошая помехоустойчивость (так как затвор изолирован и из-за этого ЭДС стока Eс на него практически не влияет);

- высокая температурная стабильность и устойчивость к излучениям (так как неосновные тепловые носители заряда в образовании тока не участвуют);

- малые размеры (так как изготавливаются по интегральной технологии)

Недостатки полевых транзисторов:

- плохое усиление сигнала по напряжению;

- чувствительность к статическому электричеству;

- наличие паразитных ёмкостей в затворе.

Тема 2.5 Тиристоры

Тиристоры – это силовые полупроводниковые приборы, содержащие три и более последовательно включённых p-n перехода.

Динистор

Динистор (диодный тиристор) – это тиристор двумя выводами. Его УГО и внутреннее строение:

Между эмиттерами и базами находятся эмиттерные переходы, а между базами – коллекторный.

Схема включения динистора в прямом включении, направления движения электронов и дырок в прямом включении и ВАХ:

Участок 1 на ВАХ – обратное включение. Эмиттерные переходы динистора закрыты, а базовый – открыт. Общее сопротивление динистора велико. Ток крайне мал;

Участок 2 – прямое включение, выключенное состояние. Эмиттерные переходы – открыты, а коллекторный – закрыт. Сопротивление велико. Ток мал. Электроны и дырки переходят из эмиттеров в соседние базы за счёт диффузии, а затем попадают в противоположные базы за счёт внутреннего электрического поля и накапливаются в них;

Участок 3 – пробой коллекторного перехода. При достижении напряжения включения Uвкл, электронов в базах становится достаточно для пробоя. Ток резко растёт, сопротивление динистора падает. Напряжение на нагрузке Rн увеличивается, а в динисторе уменьшается. Резистор Rн предотвращает тепловой пробой, выводящий динистор из строя.

Участок 4 – включённое состояние. Ток прямо пропорционален напряжению. При уменьшении тока до Iуд – тока удержания – динистор вернётся к выключенному состоянию.

Тринистор

Тринистор (триодный тиристор) – это тиристор с тремя выводами. Различают тринисторы с управлением по аноду и с управлением по катоду. Их УГО, внутренние строения, схемы включения и ВАХ:

Третий вывод – управляющий электрод (УЭ). Через него протекает управляющий ток Iу, от которого зависит напряжение включения тринистора.

Симистор

Симистор (симметричный тиристор) – это тиристор с пятью областями. УГО, внутреннее строение и ВАХ триодного симистора (симметричного тринистора):

ВАХ симистора симметрична. Поэтому он одинаково работает в обоих включениях.

Тиристоры используются в устройствах, где необходимо управлять большими токами за счёт малых.