क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर

क्षेत्र-प्रभाव (एकध्रुवीय) ट्रांजिस्टर एक नियंत्रण पी-एन-जंक्शन (छवि 1) और एक पृथक गेट के साथ ट्रांजिस्टर में विभाजित होते हैं। एक नियंत्रण p-n जंक्शन के साथ एक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपकरण द्विध्रुवी एक की तुलना में सरल है।

एक एन-चैनल ट्रांजिस्टर में, चैनल में मुख्य आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं जो चैनल के साथ-साथ कम-संभावित स्रोत से उच्च-संभावित नाली तक जाते हैं, जिससे एक नाली वर्तमान आईसी बनती है। गेट और एफईटी के स्रोत के बीच एक रिवर्स वोल्टेज लगाया जाता है, जो चैनल के एन-क्षेत्र और गेट के पी-क्षेत्र द्वारा गठित पीएन जंक्शन को अवरुद्ध करता है।

इस प्रकार, एक एन-चैनल एफईटी में, लागू वोल्टेज की ध्रुवीयता इस प्रकार है: यूएसआई> 0, यूएसआई≤0। जब गेट और चैनल के बीच पीएन जंक्शन पर एक अवरुद्ध वोल्टेज लागू होता है (चित्र 2 देखें, ए), एक समान परत, प्रभारी वाहकों में कमी और उच्च प्रतिरोध के साथ, चैनल सीमाओं पर दिखाई देता है।

चावल। 1. पी-एन जंक्शन और एन-टाइप चैनल के रूप में एक गेट के साथ एक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर की संरचना (ए) और सर्किट (बी); 1,2 - चैनल और पोर्टल जोन; 3,4,5 - स्रोत का निष्कर्ष, नाला, जेल

चावल। 2. Usi = 0 (a) और Usi> 0 (b) पर क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर में चैनल की चौड़ाई

इससे कंडक्टिंग चैनल की चौड़ाई में कमी आती है। जब स्रोत और नाली के बीच वोल्टेज लगाया जाता है, तो कमी परत असमान हो जाती है (चित्र 2, बी), नाली के पास चैनल का क्रॉस-सेक्शन कम हो जाता है, और चैनल की चालकता भी कम हो जाती है।

FET की VAH विशेषताओं को चित्र में दिखाया गया है। 3. यहाँ, निरंतर गेट वोल्टेज Uzi पर वोल्टेज Usi पर ड्रेन करंट IC की निर्भरता फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (चित्र 3, a) के आउटपुट या ड्रेन विशेषताओं को निर्धारित करती है।

चावल। 3. आउटपुट (ए) और ट्रांसफर (बी) क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर की वोल्ट-एम्पीयर विशेषताएं।

विशेषताओं के प्रारंभिक खंड में, उमी बढ़ने के साथ नाली का प्रवाह बढ़ता है। जैसे ही सोर्स-ड्रेन वोल्टेज बढ़कर Usi = Uzap- [Uzi] हो जाता है, चैनल ओवरलैप हो जाता है और वर्तमान आईसी स्टॉप (संतृप्ति क्षेत्र) में और वृद्धि होती है।

एक नकारात्मक गेट-टू-सोर्स वोल्टेज उजी के परिणामस्वरूप वोल्टेज यूसी और वर्तमान आईसी के निम्न मान होते हैं जहां चैनल ओवरलैप होता है।

यूएसआई वोल्टेज में और वृद्धि से गेट और चैनल के बीच पी-एन जंक्शन टूट जाता है और ट्रांजिस्टर निष्क्रिय हो जाता है। आउटपुट विशेषताओं का उपयोग स्थानांतरण विशेषता आईसी = एफ (उज़) (छवि 3, बी) के निर्माण के लिए किया जा सकता है।

संतृप्ति खंड में, यह व्यावहारिक रूप से वोल्टेज यूएसआई से स्वतंत्र है। यह दर्शाता है कि इनपुट वोल्टेज (गेट - ड्रेन) की अनुपस्थिति में, चैनल में एक निश्चित चालकता होती है और एक करंट प्रवाहित होता है जिसे प्रारंभिक ड्रेन करंट IC0 कहा जाता है।

चैनल को प्रभावी रूप से "लॉक" करने के लिए, इनपुट में इंटरप्टिंग वोल्टेज यूओटीसी लागू करना आवश्यक है।FET की इनपुट विशेषता - गेट ड्रेन करंट I3 की गेट - सोर्स वोल्टेज पर निर्भरता - आमतौर पर उपयोग नहीं की जाती है, क्योंकि Uzi <0 पर गेट और चैनल के बीच का pn जंक्शन बंद है और गेट करंट है बहुत छोटा (I3 = 10-8 … 10-9 A), इसलिए कई मामलों में इसे उपेक्षित किया जा सकता है।

जैसा कि इस मामले में है द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर, खेतों में तीन स्विचिंग सर्किट होते हैं: एक सामान्य गेट, नाली और स्रोत (चित्र 4) के साथ। एक नियंत्रण p-n जंक्शन के साथ एक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर की I-V स्थानांतरण विशेषता चित्र में दिखाई गई है। 3, बी।

चावल। 4. नियंत्रण पी-एन-जंक्शन के साथ एक सामान्य-स्रोत क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर की स्विचिंग योजना

बाइपोलर पर नियंत्रण p-n-जंक्शन वाले फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर के मुख्य लाभ उच्च इनपुट प्रतिबाधा, कम शोर, उत्पादन में आसानी, पूरी तरह से खुले चैनल में कम वोल्टेज ड्रॉप हैं। हालांकि, फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर का ऐसा नुकसान है जैसे कि I के नकारात्मक क्षेत्रों में काम करने की आवश्यकता है - V विशेषता, जो योजना को जटिल बनाती है।

तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर एलए पोटापोव