TRANZYSTORY POLOWE – JFET

12
TRANZYSTORY POLOWE – TRANZYSTORY POLOWE – JFET JFET unipolarne unipolarne

description

TRANZYSTORY POLOWE – JFET. unipolarne. 2. Tranzystory polowe. Tranzystory polowe , nazywane również tranzystorami unipolarnymi , stanowią grupę kilku rodzajów elementów, które są sterowane polem elektrycznym co oznacza, że nie pobierają mocy na wejściu . - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of TRANZYSTORY POLOWE – JFET

Page 1: TRANZYSTORY POLOWE – JFET

TRANZYSTORY POLOWE TRANZYSTORY POLOWE – JFET– JFET

unipolarneunipolarne

Page 2: TRANZYSTORY POLOWE – JFET

Tranzystory polowe

Tranzystory polowe, nazywane również tranzystorami unipolarnymi, stanowią grupę kilku rodzajów elementów, które są sterowane polem elektrycznym co oznacza, że nie pobierają mocy na wejściu .

W działaniu elementu udział bierze tylko jeden rodzaj nośników ładunku, stąd nazwa polowy (unipolarny).

2

Page 3: TRANZYSTORY POLOWE – JFET

3

Tranzystory polowe, zwane w skrócie FET (ang. Field Effect Transistor), mają kanał typu P lub kanał typu N, który może być wzbogacony lub zubożony.

W tranzystorach z kanałem typu N nośnikami prądu są elektrony, a w tranzystorach z kanałem typu P nośnikami prądu są dziury.

Page 4: TRANZYSTORY POLOWE – JFET

W tranzystorach polowych między elektrodami płynie prąd nośników jednego rodzaju, prąd nośników większościowych.

Wartość prądu przepływającego przez tranzystor polowy jest zależna od wartości napięcia przyłożonego między źródłem a drenem oraz od wartości rezystancji kanału.

4

Page 5: TRANZYSTORY POLOWE – JFET

Tranzystory polowe złączowe – JFET (ang. Junction FET),

Tranzystory polowe z izolowaną bramką – IGFET lub MOSFET (ang. Insulated Gate FET lub Metal Oxide Semiconductor FET).

Tranzystory polowe cienkowarstwowe TFT (ang. Thin Film Transistor).

Tranzystorów polowe dzielimy na:

5

Page 6: TRANZYSTORY POLOWE – JFET

W tranzystorach polowych elektrody mają swoją nazwę i określony symbol:

Źródło (ang. Source), oznaczone literą S. Jest elektrodą z której wypływają nośniki ładunku do kanału. Prąd źródła oznacza się jako Is.

Dren (ang. Drain), oznaczone literą D. Jest elektrodą do której dochodzą nośniki ładunku. Prąd drenu – ID, napięcie dren-źródło – UDS.

Bramka (ang. Gate), oznaczone literą G. Jest elektrodą sterującą przepływem ładunków. Prąd bramki – IG, napięcie bramka-źródło – UGS.

Page 7: TRANZYSTORY POLOWE – JFET

TRANZYSTORY POLOWE

Działanie tranzystora polowego polega na sterowaniu przepływem prądu przez kanał za pomocą pola elektrycznego wytwarzanego przez napięcie doprowadzone do bramki. Ponieważ w tranzystorze polowym nie ma żadnych przewodzących złącz więc do bramki nie wpływa ani z niej nie wypływa żaden prąd i jest to chyba najważniejsza cecha tranzystorów polowych.

7

Page 8: TRANZYSTORY POLOWE – JFET

Zasada działania tranzystora polowego

8

W tranzystorze polowym JFET elektrody D (dren) i S (źródło) dołączone są do płytki półprzewodnika, a złącze pn występuje między tą płytką obszarem bramki G co pokazane jest na rys.

Jednorodny obszar półprzewodnika występujący między drenem i źródłem stanowi kanał, przez który płynie prąd i którego rezystancję można zmieniać przez zmianę przekroju kanału.

Page 9: TRANZYSTORY POLOWE – JFET

Zasada działania tranzystora polowego

9

Zmianę przekroju kanału uzyskuje się przez rozszerzenie lub zwężenie warstwy zaporowej złącza pn, a więc przez zmianę napięcia UGS polaryzującego to złącze w kierunku zaporowym.

Pod wpływem napięcia UGS polaryzującego zaporowo złącze pn, warstwa zaporowa rozszerzy się tak, jak to pokazane jest na rysunku przekrój kanału tym samym zmniejszy się, a jego rezystancja wzrośnie.

Dalsze zwiększanie napięcia UGS w kierunku zaporowym spowoduje, że warstwy zaporowe połączą się i kanał zostanie zamknięty, a jego rezystancja będzie bardzo duża.

Page 10: TRANZYSTORY POLOWE – JFET

Zasada działania tranzystora polowego

10

Na rysunkach 1 i 2 przedstawiona jest sytuacja gdy doprowadzone jest napięcie UDS między dren i źródło, przy zachowaniu tego samego potencjału bramki i źródła. Jak widać na rys. 1 w pobliżu drenu warstwa zaporowa jest szersza niż w pobliżu źródła. Jest to spowodowane tym, że złącze pn wzdłuż kanału jest polaryzowane różnymi napięciami.

Do stałego napięcia UGS dodaje się spadek napięcia występujący między danym punktem kanału a źródłem S. Dalszy wzrost napięcia UDS powoduje dalsze rozszerzanie warstwy zaporowej aż do zamknięcia kanału, co powoduje stan nasycenia.

Page 11: TRANZYSTORY POLOWE – JFET

Symbole11

Page 12: TRANZYSTORY POLOWE – JFET

Typowe parametry tranzystorów polowych

Typ BF245B IRF530Technologia Złączowy MOSRodzaj Kanał typu n

zubożanyKanał typu n

wzbogacany

Parametry graniczneNapięcie dren-źródło                    UDSmaxPrąd drenu                                   IDmaxNapięcie bramka-źródło               UGSmaxMoc strat                                      Pstrmax

 30V

25mA-30V

300mW

 100V10A

±20V75W

Parametry charakterystyczneNapięcie progowe                        UPPrąd drenu przy UGS=0                IDSSTranskonduktancja                      gmmRezystancja w stanie włączenia   rdsonMaksymalny prąd bramki              IGmaxPrąd drenu w stanie odcięcia       IDmaxPojemność wejściowa                  CweSPojemność wyjściowa                  CwySPojemność zwrotna                     CwSPole wzmocnienia                        fSCzas włączenia                            tonCzas wyłączenia                          toff

 -1,5...-4,5V

6..15mA5mA/V2005nA

10nA4pF

1,6pF1,1pF

700MHz

 1,5...3,5V

5A5A/V

0,140,5mA1mA

750pF300pF50pF

 30ns50ns