Транзисторы работающие

Б. Полевые МДП-транзисторы. Полевые МДП-транзисторы отличаются от полевых транзисторов с управляющим р-п переходом тем, что в них электрод затвора изолирован от канала слоем диэлектрика. В качестве диэлектрика обычно используется окисел Si02. Поэтому наря-16

Б. Полевые МДП-транзисторы. Полевые МДП-транзисторы отличаются от полевых транзисторов с управляющим р-п переходом тем, что в них электрод затвора изолирован от канала слоем диэлектрика. В качестве диэлектрика обычно используется окисел Si02. Поэтому наря-

Б. Полевые МДП-транзисторы. Полевые МДП-транзисторы отличаются от полевых транзисторов с управляющим р-п переходом тем, что в них электрод затвора изолирован от канала слоем диэлектрика. В качестве диэлектрика обычно используется окисел Si02. Поэтому наря-16

Полевые транзисторы отличаются от обычных транзисторов принципом действия. В выходной цепи полевого транзистора отсутствует электронно-дырочный переход, поэтому его относят к группе транзисторов без инжекции.

Важнейшими особенностями полевых транзисторов являются их очень высокие входное сопротивление (до Ю75 Ом), малое значение коэффициента шума Km (2—4 дБ) и высокое значение граничной частоты (до 1 ГГц). Температурная зависимость параметров полевого транзистора, по сравнению с биполярным транзистором, практически мало заметна. В целом температурный коэффициент значительно лучше, чем у биполярного, и обычно не превышает 0,2 % на 1 К- Кремниевые полевые транзисторы могут успешно работать при /^125 °С. Нижний предел температуры для них практически не ограничен, так как полевые транзисторы, в отличие от биполярных, сохраняют работоспособность даже при очень глубоком охлаждении (вплоть до —200 °С). Полевые транзисторы отличаются также лучшей радиационной стойкостью, т. е. они оказываются менее чувствительны к воздействию проникающей радиации. В связи с перечисленными преимуществами полевые транзисторы, особенно МДП-транзисторы, являются весьма перспективными активными элементами.

Планарные транзисторы отличаются от эпитаксиально-планарных тем, что создаются на подложке n-типа, т. е, в их полупроводниковой структуре отсутствует сильнолегированная п+-область в коллекторе.

Германиевые транзисторы, обычно р-п-р-ппа, изготавливают по сплавной или диффузионно-сплавной технологии. При изготовлении сплавного транзистора используется вплавление навесок (дозирующих шариков) легирующих акцепторных примесей (индий с добавкой галлия) в равномерно легированную пластину я-типа, служащую базовой областью. Сплавной транзистор является бездрейфовым. Поскольку процесс вплавления не удается точно контролировать, сплавные транзисторы отличаются большой (несколько микрометров) толщиной базы, которая имеет значительный технологический разб

Мощные транзисторы. Транзисторы отличаются большими напряжениями и токами коллектора, что определяет особенности их физической структуры. Для достижения большего рабочего тока применяют многоэмиттерпые транзисторы ( 4.37), содержащие большое число узких длинных эмиттерных полосок /, между которыми расположены выводы базы 2, объединенные общим базовым выводом 5. Все эмиттеры расположены внутри одной базовой области 3, а их выводы объединяются общим эмиттерным выводом 4.

Важнейшие особенности полевых транзисторов — очень высокие входное сопротивление (до 1015 Ом) и граничная частота (до 1 ГГц), малое значение коэффициента шума (2...4дБ). Температурная зависимость параметров полевого транзистора по сравнению с биполярным транзистором практически малозаметна. В целом температурный коэффициент значительно лучше, чем у биполярного, и обычно не превышает 0,2 % на 1 К. Кремниевые полевые транзисторы могут успешно работать при ?<125°С. Нижний предел температуры для них практически не ограничен, так как полевые транзисторы в отличие от биполярных сохраняют работоспособность даже при очень глубоком охлаждении (вплоть до —200 °С). Полевые транзисторы отличаются также лучшей радиационной стойкостью, т. е. они оказываются менее чувствительны к воздействию проникающей радиации. В связи с перечисленными преимуществами полевые транзисторы, особенно МДП-транзисторы, считают весьма перспективными активными элементами.

пределены вдоль сопротивления канала. В приближенном варианте можно учесть распределенный характер С3 и R3 в виде двух емкостей, Сзи и Сзс, и двух резисторов, #зи и R3C, соединяющих затвор с концами сопротивления канала ( 4.4). Так как выходной ток /c=gV3, то параллельно проводимости канала подключен соответствующий генератор тока. В эквивалентной схеме для удобства сопротивление канала заменено проводимостью, так как g имеет размерность проводимости и соответственно 1/^к есть внухреняя проводимость генератора тока. Полевые транзисторы отличаются от биполярных высоким входным сопротивлением, так как р—/г-переход включен в обратном направлении. Поэтому для расчета схем используется система у-параметров (3.45), легко определяемых из эквивалентной схемы ( 4.4) при короткозамкнутом входе или выходе.

МДП-транзисторы отличаются от полевых транзисторов с р—л-переходом еще большей величиной входного сопротивления, а также тем, что могут работать при обеих полярностях входного напряжения.

В качестве нелинейных элементов в стабилизаторах напряжения применяют газоразрядные или полупроводниковые стабилитроны, в стабилизаторах тока — бареттеры, термисторы, лампы накаливания, а также транзисторы, работающие на фиксированной выходной характеристике, и др. Некоторые схемы параметрических стабилизаторов напряжения и тока приведены на 10.1, а-г.

По диапазону частот различают: низкочастотные транзисторы, работающие на частотах до 3 Мгц; среднечастотные транзисторы, работающие на частотах от 3 до 30 Мгц; высокочастотные транзисторы, работающие на частотах от 30 до 300 Мгц; сверхвысокочастотные транзисторы, работающие на частотах свыше 300 Мгц.

Если на затвор полевого транзистора подавать напряжение не в запирающей, а в прямой, отпирающей полярности, то его характеристика существенно изменяется — вместо управления напряжением транзистор будет управляться током. При этом эффект изменения объема п-—р-перехода будет мал и управление сопротивлением канала может производиться только за счет изменения его удельной электропроводимости, что достигается изменением числа вводимых в канал носителей заряда. Полевые транзисторы, работающие с отпирающим напряжением на затворе, называются однопереходовыми транзисторами.

Для реализации рассмотренного способа регулирования напряжения могут быть использованы либо транзисторы, работающие в режиме ключа, либо тиристоры.

Результирующая характеристика распределения примесей в полупроводнике показана на 16.13,6. Существенной особенностью рассматриваемой структуры является неравномерное распределение примесей в области базы и возможность создания гонкой (порядка единиц микрометров) базовой области. Благодаря этому в базе создается ускоряющее поле и время движения неосновных носителей зарядов через базу к коллектору уменьшается, что позволяет создавать транзисторы, работающие на частотах до 1 ГГц и более. Транзисторы, имеющие ускоряющее поле в базовой области, получили название дрейфовых.

Для расширения диапазона логарифмической аппроксимации вместо диодов включают транзисторы, работающие в диодном режиме ( 4.32, в). И логарифмический и антилогаркф-164

Слабая зависимость тока от напряжения U достигается при условии ?/„.„ > И. Однако увеличение напряжения питания связано с увеличением рассеиваемой мощности, что всегда нежелательно, а при построении микросхем неприемлемо. Поэтому в качестве формирователей тока применяют либо полевые транзисторы, работающие в пологой области выходной ВАХ, либо биполярные транзисторы по схеме с ОБ, работающие в активном режиме. Для сохранения режимов диапазон допустимых напряжений U должен быть ограничен. Граница диапазона определяется потенциалом базы биполярного или затвора полевого транзистора. Для полевых транзисторов необходимость работы в пологой области характеристик дополнительно сужает диапазон допустимых напряжений U на значение напряжения отсечки транзистора t/ЗИотс

При выполнении последнего условия через базы транзисторов протекает одинаковый ток /g = E/Rg. Он течет от источника питания +Е через эмиттер-ный переход транзистора Т%, резистор RQ и эмиттерный переход транзистора Tj на корпус устройства. Транзисторы не насыщены, поэтому /Bl = BI/O! /ка = = В2/б. Транзисторы, работающие в активном режиме, обеспечивают большой коэффициент усиления каскадов как по току, так и по напряжению. Поэтому после замыкания цепи обратной связи (при подключении конденсатора С4) в схеме неизбежно начнется лавинный процесс переключения транзисторов. 7'ран-зистор Т2 отпирается больше, его коллекторный ток увеличивается. Значительная часть этого тока через конденсатор Cj течет в цепь базы транзистора Т\, вызывая его отпирание. Коллекторный ток транзистора Т^ также увеличивается, что вызывает рост базового тока транзистора Т2 и его дальнейшее отпирание. Процесс заканчивается насыщением обоих транзисторов мультивибратора. Таким образом, хотя в статическом режиме (при разомкнутой цепи обратной связи) транзисторы были не насыщены, при работе мультивибратора, за счет емкостных составляющих базовых токов, оба транзистора насыщаются. Такое

Полевые транзисторы просты в изготовлении, поэтому выход годных приборов выше, чем биполярных. При использовании их в интегральных микросхемах удается получать высокую плотность расположения элементов (на порядок выше, чем в схемах на биполярных транзисторах). В монолитных интегральных схемах на МДП-транзисторах их можно использовать в качестве резисторов (МДП-транзисторы, работающие на ненасыщенных участках статических характеристик). Полевые транзисторы применяют в логических схемах, так как большие матрицы из этих элементов располагаются очень компактно. Их широко используют в цифровых вычислительных машинах.

В случае входного сигнала, амплитуда которого меняется в широком диапазоне, транзисторы, работающие в режиме В, выбираются для оконечного каскада с помощью выражения (5.26). При ориентировочном выборе транзисторов для такого оконечного каскада пользуются неравенством

Так как при работе в активной зоне напряжения и токи транзистора значительны, то в нем выделяется большая мощность, что приводит к снижению КПД и нагреву транзистора. Поэтому транзисторы, работающие в активной зоне, используются, как и электронные лампы, лишь в маломощных усилителях.