Материал: Tverdotila_elektronika

каналу, оскільки перекриття каналу відбувається з боку затвора і зверху, і знизу.

Принцип дії ПТКП розглянемо за допомогою схематичного зображення приладу на рис. 4.2. При збільшенні напруги U ÇÂ , яка вмикає запірні шари в зворотному

напрямі, ці шари розширяються. Товщина p-n – переходу

зростає цілком у бік каналу, оскільки у ПТКП області затвора завжди високолеговані, а канал має низьку концентрацію домішок ( Näç Nàê для транзистора з p -

електропровідності та зменшення струму через нього ( Ic ) при незмінній напрузі. Отже, змінюючи напругу на затворі U ÇÂ , тобто змінюючи поперечне електричне поле, можна ефективно керувати зміною струму стоку Ic (величиною

внутрішнього опору транзистора). Це найважливіша властивість польового транзистора в режимі підсилення вхідних сигналів. Саме вона зумовлює суттєву відмінність ПТ від біполярних транзисторів, яка полягає в наступному. При зміні вхідної напруги ПТ U ÇÂ змінюється лише поперечне

поле, що керує інтенсивністю потоку носіїв через канал. Вхідний струм транзистора – струм затвора I Ç – практично не змінюється як струм насичення p-n – переходу в зворотному вмиканні. Отже, внаслідок слабкої зміни I Ç при зміні затворної напруги, а також із причини великого вхідного опору ПТ (малого струму I Ç ) вважають, що керування вихідним струмом приладу Ic відбувається не за рахунок

зміни вхідного струму, як у БТ, а внаслідок зміни вхідної напруги, як у вакуумному тріоді. Великий вхідний опір усіх ПТ порівняно з біполярними – це суттєва перевага польових приладів.

164

Нехай стокова напруга UÑÂ 0 . Тоді при зміні U ÇÂ

можна досягти повного перекриття каналу внаслідок змикання запірних шарів. Канал у цьому випадку має дуже великий опір, а напруга, при якій це відбувається, називається напругою відсічення (UÇÂâ³äñ ). Напруга UÇÂâ³äñ є

важливим параметром ПТКП. Оцінимо її, а також дослідимо вплив напруги U ÇÂ на товщину каналу K .

165

Використовуючи рівності (4.3) та (4.4), можна одержати аналітичну залежність ширини каналу K від напруги на

затворі U ÇÂ :

розподілений опір каналу, створює на ньому падіння напруги (рис. 4.5). На цьому рисунку вибрано переріз каналу на відстані х від витоку. Падіння напруги U (x) пропорційний величині опору ділянки каналу і струму стоку Ic . Таким чином, у перерізі x напруга на p-n – переході

U ÇÂ +U (x) , оскільки напруга U (x) має той самий напрям,

166

що й напруга U ÇÂ , і її дія на p-n – перехід еквівалентна дії

додаткової зворотної напруги.

На основі цього можна одержати залежність ширини каналу від координати x , тобто від величини напруги U (x) :

Рисунок 4.5 – До пояснення конфігурації каналу ПТКП при UÑÂ 0

Очевидно, що падіння напруги при протіканні струму через канал залежить від координати x . Так, біля витоку

вважати, що при ненульовій стоковій напрузі ширина каналу зменшується в напрямі від витоку до стоку згідно з формулою (4.7). Біля стоку ширина каналу мінімальна,

оскільки U (x)max UÑÂ :

167

З формули (4.8) випливає, що при протіканні через канал ПТКП струму стоку Ic опір каналу, а також струм через

нього залежить і від напруги U ÇÂ , і від напруги U ÑÂ .

Розглянемо статичні характеристики ПТКП, які знімають за допомогою схеми рисунку 4.6. На цій схемі досліджуваний транзистор має канал p -типу.

V

Рисунок 4.6 – Схема для експериментального зняття характеристик ПТКП

Не потрібно забувати, що під час дослідження транзистора з каналом n -типу полярності підімкнення джерел живлення і вимірювальних приладів треба змінити на зворотні.

характеристики повністю визначаються властивостями p-n – переходу ПТКП і тому являють собою ВАХ цього

подаються у вигляді однієї характеристики. У довідниках вмикати керувальний перехід ПТКП під пряму напругу, що перевищує 0,5В, заборонено.

168