Polje tranzistorja na vezjih

7. 5. 2019

Pri načrtovanju vezij imajo pomembno vlogo številni detajli: upori, tranzistorji, kondenzatorji. Hkrati je vsak od njih razdeljen na določene vrste. In v članku bomo upoštevali tranzistor s efektom polja. Kakšen je? Kaj so tranzistorji za preklapljanje med polji? In kje se uporabljajo te naprave?

Tranzistor s efektom polja

tranzistorski krog polja

Sprva definiramo terminologijo. Tranzistor s poljem je polprevodniška naprava, skozi katero se premika tok nosilcev naboja. Regulira ga prečno električno polje, ki ga ustvarja napetost, ki se uporablja med odtokom in vratom ali izvorom in vrati. Zaradi dejstva, da načelo delovanja tranzistorjev s efektom polja temelji na gibanju glavnih nosilcev iste vrste naboja (lukenj ali elektronov), se imenujejo unipolarna.

V praksi je najpogosteje uporabljeno vezje tranzistor s skupnim oddajnikom. Dejstvo je, da uporaba vira na prvem mestu omogoča pridobitev znatnega povečanja toka in moči. V tem primeru, ko se uporabi preklopno vezje osnovnega tranzistorja, se trenutni indeks ne poveča. Zato se indeks moči znatno poveča kot v primeru oddajnika. Tudi, ko stavite na bazo, morate razumeti, da ima vezje nizek vstopni upor. Zato je uporaba takega pristopa v praksi močno omejena s tehnologijo ojačanja. No, začnimo z razmislekom o vključitvi tranzistorjev s efektom polja.

Skupno izvorno vezje

tranzistorsko vezje Vir je elektroda, skozi katero vstopajo glavni nosilci naboja v kanal. To je vezje za vklop tranzistorja s efektom polja, v katerem krmilni pn spoj uporablja ta del v splošnem načinu.

Shema s skupnim odtokom

tranzistorska električna vezja Odvod je elektroda, skozi katero zapustijo glavni nosilci. To je vezje, v katerem je vklopljen tranzistor s efektom polja, ki ima krmilni pn spoj in uporablja ta del v splošnem načinu.

Splošni krog sprožilca

bipolarni tranzistorski krog Zapiralo je elektroda, ki služi za regulacijo prečnega prereza kanala. Tu je vezje, kjer je vklopljen tranzistor z efektom polja, v katerem kontrolni pn-spoj uporablja ta del v splošnem načinu.

Tipi poljskih tranzistorjev

Pri usmerjanju glede na podrobnosti električnih tokokrogov upoštevajo naslednje indikatorje: notranji in zunanji upor, izklopno napetost in strmost odvodnih značilnosti. Tranzistorji polja so razdeljeni na dva glavna tipa:

  1. Ob pn križišču.
  2. Z izoliranim zaklopom.

Ožičenje tranzistorji so enaki v obeh vrstah.

Tranzistor s efektom polja s pn-prehodom

skupni tranzistorski krog oddajnika

Naprava s krmilnim pn-stikalom je tranzistor s efektom polja, kjer je plošča izdelana iz polprevodnika istega tipa in ima elektrode (vir in odtok) na nasprotnih koncih. Zaradi njih je vključen v kontrolirano vezje. To pa je povezano s tretjo elektrodo (ki se imenuje vrata) in tvori območje, v katerem je druga vrsta prevodnosti. To so sheme za vklop tranzistorja. Če ima plošča eksponent n, bo p. Napajanje, ki je vključen v vhodni tokokrog, realizira povratno napetost na enem priključku. Tu je priključen tudi vibracijski ojačevalnik. Ko se vhodna napetost spremeni, se spremeni tudi obratno. Prevajanje kanalov je n- in p-tipa. Glede na to se lahko polarnost napetosti spremeni v nasprotno vrednost. Preklopno vezje tranzistorja je zelo odvisno od cilja in njegovih značilnosti. Tovrstni tranzistor je po svojem principu delovanja podoben vakuumskemu triodu, čeprav obstajajo nekatere razlike. Njihova pomembna prednost je tudi, da imajo nizko raven hrupa. To je mogoče zaradi dejstva, da se ne uporablja injekcija manjšinskih prevoznikov. Tudi s površine polprevodniškega kristalnega kanala tranzistorja s efektom polja se loči. Prehodni tranzistor vezja v tem postopku nima učinka.

Tranzistor z efektom polja, ki ima izolirana vrata

Naprava, kjer je izoliran zaklop. Polprevodniški kristal s precej visokim odpornost ima dve močno dopirani površini z nasprotno vrsto prevodnosti. Zasnova tega tipa terenskega tranzistorja je, da so vrata ločena z dielektričnim slojem od glavnega dela naprave. Na zelo dopiranih območjih so kovinske elektrode - odtok in vir. Razdalja med njimi je lahko manjša od mikrona. Površina med izvorom in odtokom je prekrita s tanko plastjo (okoli 0,1 mikrometra) dielektrika. Ker se kot prevodnik uporablja silicij, je izolator njegov dioksid, ki ga gojijo z oksidacijo pri visoki temperaturi. Na dielektrično plast se nanaša kovinska elektroda. Ta raznolikost je pripeljala do nastanka novega imena - MOSFET. Konec koncev, konstrukcija uporablja kovine, dielektrične in polprevodniške. Čeprav vključitev tranzistorjev iz tega ne spremeni.

Obstajata dve vrsti terenskih MOSFET tranzistorjev:

  1. Inducirani kanal. Lahko povzroči znatno povečanje elektromagnetnih valov, tako v moči kot napetosti.
  2. Vgrajen kanal. Lahko deluje v dveh načinih in spreminja statične lastnosti.

Področje uporabe tranzistorja

skupno bazno tranzistorsko vezje

CMOS strukture, ki so zgrajene iz komplementarnega para teh naprav in imajo različne tipe kanalov (n- in p-), se široko uporabljajo v analognih in digitalnih integriranih vezjih. Zaradi dejstva, da so poljski tranzistorji pod nadzorom polja (natančneje, z velikostjo napetosti, ki gre do vrat) in ne s tokom, ki teče skozi bazo (kot je mogoče opaziti v bipolarnih tranzistorjih), je poraba energije manjša. To je pomembno za naprave za nadzor in čakanje, pa tudi, kje je potrebno zagotoviti nizko porabo energije in varčevanje z energijo (način mirovanja na telefonu). V nasprotju s področnim vezjem bo vključevanje bipolarnih tranzistorjev zahtevalo več energije, zato ne smete računati na njihovo dolgoročno delovanje brez vira stalne energije. To je ena najpomembnejših prednosti. Sheme vključevanja bipolarni tranzistorji Mimogrede, temeljijo na bolj znanih izrazih za večino radioamaterjev: bazo, oddajnik in zbiralec.

Kot primer uporabe terenskih tranzistorjev v praksi lahko prinesete daljinski upravljalnik ali zapestje kremena ura. Zaradi izvedbe z uporabo CMOS struktur, lahko te naprave pohvali z delom v nekaj letih, z uporabo samo enega miniaturnega vira energije, kot je baterija ali baterija. To so prednosti tranzistorskega preklopnega vezja. In to ni omejitev njihove uporabe. Zaradi konstruktivnega izboljšanja se terenski tranzistorji vse pogosteje uporabljajo v različnih radijskih napravah, kjer uspešno zamenjajo bipolarne tranzistorje. Ker imajo v odprtem stanju nizko upornost, jih lahko najdemo v ojačevalcih, ki povečujejo frekvence zvoka visoke zvestobe. Uporaba v tehnologiji radijskega prenosa omogoča povečanje frekvence nosilnega signala in s tem zagotovitev naprav z visoko odpornostjo proti hrupu. Zato je preklopno vezje tranzistorja in uživajte v takšni priljubljenosti.