полевой транзистор с управляющим p n переходом

Транзистор — это полупроводниковый прибор, управляющий током или напряжением посредством маломощного электрического сигнала. Все электромеханические компоненты данного типа условно разделяют на две глобальные группы: биполярные и полевые.

Отличие полевых и биполярных транзисторов и разница между JFET N и P типа

Переходной полевой транзистор (JFET) имеет трехвыводную конфигурацию, в которой напряжение, поданное на один вывод, управляет током между двумя другими — током выходной цепи.

Уровень проводимости в биполярном транзисторе (BJT) зависит от двух носителей заряда — электронов и дырок. JFET, однако, является униполярным устройством, поскольку его проводимость однозначно зависима только лишь от одного вида носителей — электронов N-канала или дырок P-канала. 

Существует два типа JFET: N-канальный и P-канальный. Из-за того, что электроны движутся быстрее, чем дырки, JFET с NP переходом более распространены, чем полевые транзисторы с PN переходом.

Другими важными характеристиками JFET являются:

1. Простота изготовления.
2. Небольшой размер, подходящий для цифровых массивов БИС и СБИС.
3. Высокое входное сопротивление.
4. Менее шумный, чем BJT.
5. Нет напряжения смещения при нулевом токе стока.

Особенности работы P-канальных полевых транзисторов

Полевой транзистор с управляющим P-N переходом состоит из трех компонентов с контактными выводами:

• эмиттера (истока); 
• коллектора (стока);
• базы (затвора). 

Другими словами, он выполнен с кремниевым P-каналом, который содержит 2 кремниевых N-вывода, расположенных с каждой стороны. 

Когда на базу транзисторов с управляющим p-n-переходом не подано напряжение, ток в виде дырок свободно протекает через центральный P-канал. Поэтому даже без напряжения они проводят ток от эмиттера к коллектору.

Кривая характеристик полевого транзистора с управляющим p-n переходом, показанная ниже, представляет собой график зависимости тока коллектора от напряжения база-эмиттер.

На основе этой кривой крутизны полевых транзисторов с управляющим P-N переходом видно, что с повышением положительного напряжения на базе коэффициент усиления уменьшается. Можно также видеть, что усиление выходного тока транзистора является самым высоким, когда напряжение на базовой клемме отсутствует (равно нулю). Когда это напряжение увеличивается — коэффициент усиления уменьшается.

Эта кривая крутизны важна, потому что она показывает работу полевого транзистора с P-каналом. Эта кривая является нелинейной на большей части, что означает, что изменения напряжения не увеличивают или не уменьшают напрямую (линейно) ток стока, даже если это меньшая проблема.

Важно то, что полевой транзистор с управляющим PN переходом включается при подаче положительного напряжения на клемму истока транзистора и, в идеале, на клемму затвора не подается напряжение. Транзисторная схема отключается при положительном напряжении затвора, выше примерно +4 В или около того. 

Транзистор находится в полностью проводящем состоянии и максимально работает, когда напряжение на выводе затвора равно 0 В. Когда мы увеличиваем количество положительного напряжения, которое получает клемма затвора, транзистор становится менее проводящим. Как только положительное напряжение достигает определенного порога, схема JFET с каналом P полностью перестает проводить через клемму исток-сток.