6.3.6.2. Принцип роботи польового транзистора з керуючим р-n- переходом

Розглянемо принцип роботи польового транзистора із керуючим р-n- переходом (рис. 6.25,а) та його схему включення із спільним витоком (рис. 6.25,б). Послідовно до електродів В і С вмикається напруга живлення Е_СВ і опір

н авантаження R_н. Напруга джерела живлення вмикається так, щоб потік основних носіїв заряду (в каналі n-типу – електронів) переміщувався від витоку до стоку. Затвор завжди вмикається зворотно витоку. Між каналом і затвором створюється p-n-перехід, що складається з двох частин.

Провідність каналу визначається площею її перерізу та питомою провідністю матеріалу каналу. Змінюючи напругу на затворі U_ЗВ, можна змінювати площу перетину каналу (за рахунок розширення або звуження збіднених шарів переходів p-n), а отже, і опір каналу та струм І_С, що протікає через нього.

Особливістю польового транзистора є те, що на провідність каналу впливає не тільки керуюча напруга U_ЗВ, але і напруга U_СВ. Вплив підведених напруг на провідність каналу ілюструється рис. 6.26.

На рис. 6.26,а зовнішня запираюча напруга U_ЗВ прикладена тільки до вхідного кола транзистора. При подачі замираючої напруги на p-n-перехід між затвором (р) і каналом (n) на границях каналу виникає рівномірний шар, збіднений носіями заряду, який має великий питомий опір. Це призводить до зменшення ширини каналу по всій довжині. Вихідний струм І_С = 0, оскільки напруга U_СВ = 0.

Рис. 6.26,б ілюструє зміну площі перерізу каналу при дії тільки напруги U_СВ; U_ЗВ = 0. Якщо U_СВ≠ 0, через канал протікає струм І_С, внаслідок чого створюється падіння напруги, яке збільшується в напрямі стоку. В результаті цього потенціали точок каналу n- типу будуть неоднаковими по його довжині, зростаючи в напрямі стоку від нуля до U_СВ. Потенціали точок р - області відносно витоку, що визначається потенціалом затвора щодо витоку, у цьому випадку дорівнює нулеві. У зв’язку з цим зворотна напруга, прикладена до p-n-переходів, збільшується в напрямі від витоку до стоку й p-n-переходи поширюються в напрямі стоку. Це явище приводить до зменшення узагальненої площі перерізу каналу від витоку до стоку (рис. 6.26,б). Таке явище можна описати ще так. У напрямку від витоку до стоку проходить рекомбінація електронів і дірок, кількість носіїв струму від витоку до стоку зменшується, що приводить до зменшення відстані між p-n- переходами й звуження каналу проходження струму. Отже, підвищення напруги U_СВ викликає збільшення спаду напруги в каналі внаслідок зростання його опору.

На рис. 6.26,в зображена результативна дія на канал обох напруг U_СВ і U_ЗВ. Канал показаний для випадку зімкнення двох частин p-n-переходів.

Польові транзистори, як і біполярні мають три схеми вмикання: схема із спільним витоком; схема із спільним стоком; схема із спільним затвором. Основною підсилювальною схемою є схема із спільним витоком.

6.3.7. Випрямлячі та їх класифікація

Випрямлячі – електронні пристрої, призначені для перетворення змінного струму в постійний.

Випрямлячі бувають:

за типом випрямлення

- однопівперіодними:

- двопівперіодними;

за принципом живлення:

- однофазними;

- багатофазними (для живлення навантаження середньої та великої потужності);

за принципом регулювання напруги:

• некерованими (на діодах);

• керованими (на тиристорах).