Tranzystory polowe  unipolarne
Celem wykładu jest przedstawienie:
" rodzajów, konstrukcji i działania tranzystorów polowych,
" konfiguracji połączeń,
" zależności opisujących prądy w tranzystorach polowych,
" polaryzacji i zakresów pracy tranzystorów polowych,
" obszaru pracy bezpiecznej.
" obszaru pracy bezpiecznej.
ELEKTRONIKA Jakub Dawidziuk
Tranzystory polowe - unipolarne
Tranzystory wykorzystujÄ…ce efekt polowy.
" z izolowanÄ… bramkÄ… (MOSFET y)
ang. - Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect
ang. - Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect
Transistors
" złączowe (JFET y, PN-lub MS-FET y)
ang. - Junction Field-Effect Transistors
Gate=bramka
ate=bramka
Bulk=podło
=podłoże
JFET
Source=
z

ródło
Drain=dren
MOSFET
Efekt polowy, budowa MOSFET
Efekt polowy polega na tym,
że za pomocą zewnętrznego
pola elektrycznego można
istotnie zmienić koncentrację
nośników swobodnych
w przypowierzchniowej
warstwie półprzewodnika.
Zasada pracy tranzystora MOSFET
z kanałem indukowanym
Przy vGS < VTH złącze pn pomiędzy drenem a podłożem
jest spolaryzowane zaporowo i iD=0
napięcie progowe (ang. - threshold voltage)
VTH
Zasada pracy tranzystora MOSFET z kanałem indukowanym
Przy vGS >VTH kanał typu n jest indukowany pod bramką. Jeżeli
vGS wzrasta kanał rozszerza się. Dla małych wartości vDS prąd iD
jest proporcjonalny do vDS. Tranzystor zachowuje siÄ™ jak
rezystor, którego rezystancja zależy od vGS.
Zasada pracy tranzystora MOSFET z kanałem indukowanym
Przy zwiększaniu vDS, kanał zaciska do końca się przy drenie a
prÄ…d iD narasta wolniej. Dla vDS> vGS -Vto, iD nie zmienia siÄ™.
Charakterystyki przejściowa i wyjściowa tranzystora MOSFET
z kanałem indukowanym typu n (normalnie wyłączonym)
Model charakterystyk statycznych MOSFET
2
îÅ‚
UDS Å‚Å‚
ID = ² (UGS -UT )UDS - w zakresie
ïÅ‚ śł
2
ïÅ‚ śł nienasycenia
ðÅ‚ ûÅ‚
dID 2U
ëÅ‚U öÅ‚
DS
= ² - UT - = 0 dla U = U
ìÅ‚ ÷Å‚
GS DS DSsat
dU 2
íÅ‚ Å‚Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚
DS
DS
UGS -UT = U
DS
w zakresie nasycenia
îÅ‚
(UGS -UT )2 Å‚Å‚ = (UGS -UT )2
²
IDsat = ² (UGS -UT )2 -
ïÅ‚ śł
2 2
ïÅ‚ śł
ðÅ‚ ûÅ‚
Model charakterystyk statycznych MOSFET
2
îÅ‚
UDS Å‚Å‚
ID = ² (UGS -UT )UDS -
ïÅ‚ śł
2
ïÅ‚ śł
ðÅ‚ ûÅ‚
dla małych UDS
ID H" ²U (UGS -UT )
DS
Transkonduktancja  ważny parametr
dID d ²
ëÅ‚
gm = = (UGS -UT )2 öÅ‚ = ²(UGS -UT )
ìÅ‚ ÷Å‚
dUGS dUGS íÅ‚ 2
Å‚Å‚
Tranzystory złączowe JFET y
kanał n kanał p
Drain=dren
Source=z
ródło
ate=bramka
Gate=bramka
Tranzystor JFET z kanałem typu n
Charakterystyki tranzystora złączowego
2
ëÅ‚
UGS öÅ‚
÷Å‚
UGS = U ID = 0
ID = IDSS ìÅ‚1-
p
ìÅ‚ ÷Å‚
U
p
íÅ‚ Å‚Å‚
Charakterystyka przejściowa ID=f(UGS)
Wzmacnianie sygnału wejściowego
Układ z automatyczną polaryzacją bramki