Pole tranzistorů v obvodech
Při navrhování obvodů hrají důležitou roli mnoho detailů: odpory, tranzistory, kondenzátory. Současně je každá z nich rozdělena na určité typy. A v rámci článku bude zváženo pole tranzistoru. Co je to? Jaké jsou tranzistory pro přepínání pole? A kde jsou tato zařízení používána?
Tranzistor s efektem pole
Zpočátku definujeme terminologii. Polarizační tranzistor je polovodičové zařízení, kterým se pohybuje proud nosičů náboje. Je regulováno příčným elektrickým polem, které je zase vytvářeno napětím, které se přivádí mezi odtok a bránu nebo zdroj a brána. Vzhledem k tomu, že princip fungování tranzistorů s efektem pole je založen na pohybu hlavních nosičů stejného typu náboje (děr nebo elektronů), jsou nazývány unipolárními.
V praxi je nejčastěji používaným obvodem tranzistor se společným emitorem. Faktem je, že používání zdroje na prvním místě umožňuje získat významný nárůst proudu a výkonu. V tomto případě, když se použije spínací obvod společného základního tranzistoru, aktuální index se nezvýší. Proto se výkonový index výrazně snižuje oproti emitoru. Také při sázení na základně musíte pochopit, že okruh pak má nízký vstupní odpor. Proto je použití takového přístupu v praxi silné omezeno v technologii zesílení. Začněme zvážit zahrnutí tranzistorů s efektem pole.
Obvod běžného zdroje
Zdrojem je elektroda, přes kterou vstupují hlavní nosiče náboje do kanálu. Jedná se o obvod pro zapnutí tranzistoru s efektem pole, ve kterém řídicí pn spojení používá tuto část v obecném režimu.
Schéma se společným odtokem
Odtok je elektroda, kterou vedou hlavní nosiče náboje. Jedná se o okruh, kde je zapnutý tranzistor s efektem pole, který má řídící pn spojení a používá tuto část v obecném režimu.
Obecný okenní okruh
Uzávěr je elektroda, která slouží k regulaci průřezu kanálu. Zde je obvod, kde je zapnutý tranzistor s polním efektem, ve kterém řídicí pn-junkce využívá tuto část v obecném režimu.
Typy tranzistorů s efektem pole
Při orientaci podle podrobností elektrických obvodů se berou v úvahu následující ukazatele: vnitřní a vnější odpor, mezní napětí a strmý charakter odvodňovacích vlastností. Tranzistory s polním efektem jsou rozděleny do dvou hlavních typů:
- Má pn křižovatku.
- S izolovanou závěrkou.
Tranzistory zapojení jsou stejné u obou typů.
Polohový tranzistor s pn-přechodem
Zařízení s řídicím pn-junctionem je tranzistor s efektem pole, kde deska je vyrobena z polovodiče stejného typu a má na protilehlých koncích elektrody (zdroj a odtok). Díky nim je součástí řízeného obvodu. To je následně spojeno s třetí elektrodou (nazývanou brána) a tvoří plochu, ve které je jiný typ vodivosti. Jedná se o schémata pro zapnutí tranzistoru. Pokud má deska exponent n, bude to p. Napájení, který je součástí vstupního obvodu, realizuje zpětné napětí na jednom spojení. Je zde také připojen vibrační zesilovač. Při změně vstupního napětí se změní také reverzní rozsah. Vedení kanálu je typu n a p. V závislosti na tom se může polarita zkreslení napětí změnit na opačnou hodnotu. Spínací obvod tranzistoru je velmi závislá na cíli a jeho charakteristikách. Tento typ pole-efektu tranzistor je podobný v jeho principu provozu k vakuové triode, ačkoli tam jsou některé rozdíly. Důležitou výhodou je také jejich nízká hladina hluku. To je možné díky skutečnosti, že se nepoužívá žádná injekce menšinových dopravců. Také je oddělena od povrchu polovodičového krystalového kanálu tranzistoru s efektem pole. Přepínání tranzistorů na tomto procesu nemá žádný vliv.
Polarizovaný tranzistor s izolovanou brankou
Zařízení, kde je izolovaná spouště. Polovodičový krystal s poměrně vysokým odpor má dvě silně dotované oblasti s opačným druhem vodivosti. Konstrukčním znakem tohoto typu tranzistorového pole je, že brána je oddělena dielektrickou vrstvou od hlavní části zařízení. Na vysoce dotovaných oblastech jsou kovové elektrody - odtok a zdroj. Vzdálenost mezi nimi může být menší než jeden mikron. Povrch mezi zdrojem a odtokem je pokryt tenkou vrstvou (asi 0,1 mikrometru) dielektrika. Protože křemík je používán jako vodič, izolát je jeho oxid, který se pěstuje oxidací při vysoké teplotě. Na dielektrickou vrstvu se nanese kovová elektroda. Tato rozmanitost vedla k vzniku nového názvu - MOSFET. Koneckonců, konstrukce používá kov, dielektrikum a polovodič. Přesto se nezahrnuje zahrnutí tranzistorů.
Existují dva typy polních tranzistorů MOSFET:
- Indukovaný kanál. Může způsobit významný nárůst elektromagnetických vln, a to jak v napájení, tak i v napětí.
- Vestavěný kanál. Může pracovat ve 2 režimech a měnit statické vlastnosti.
Oblast použití tranzistoru
CMOS struktury, které jsou postaveny z komplementárního páru těchto zařízení a které mají různé typy kanálů (n- a p-), jsou široce používány v analogových a digitálních integrovaných obvodech. Vzhledem k tomu, že tranzistory s polním efektem jsou řízeny polem (přesněji velikostí napětí, které vstupuje do brány) a nikoli proudem, který protéká základnou (jak lze pozorovat u bipolárních tranzistorů), dochází k menší spotřebě energie. To se týká monitorovacích a čekacích zařízení a také, kde je nutné zajistit nízkou spotřebu energie a úsporu energie (režim spánku v telefonu). Na rozdíl od pole obvodu bude zapojení bipolárních tranzistorů vyžadovat více energie, takže byste neměli počítat s jejich dlouhodobým provozem bez zdroje stálé energie. To je jedna z nejvýznamnějších výhod. Inkluzivní schémata bipolární tranzistory Mimochodem, jsou založeny na známých termínech pro většinu radioamatérů: základna, emitor a sběratel.
Jako příklad použití tranzistorů s efektem pole v praxi můžete přinést dálkové ovládání nebo zápěstí křemenné hodinky. Díky implementaci s využitím konstrukcí CMOS se tato zařízení mohou pochlubit prací po několik let, přičemž používají pouze jeden miniaturní zdroj energie, například baterii nebo baterii. To jsou výhody tranzistorových zapalovacích obvodů. A to není limit jejich použití. Díky konstruktivnímu zlepšení jsou tranzistory s efektem v terénu stále více využívány v různých rádiových zařízeních, kde úspěšně nahrazují bipolární tranzistory. Vzhledem k tomu, že v otevřeném stavu mají nízkou odolnost, lze je nalézt v zesilovačích, které zvyšují zvukové frekvence vysoké věrnosti. Použití v technologii rádiového přenosu umožňuje zvýšit frekvenci nosného signálu a tím zajistit zařízení s vysokou odolností proti šumu. Proto přepněte obvod tranzistoru a užijte si takovou popularitu.