Майдоний транзисторлар

МАЙДОНИЙ ТРАНЗИСТОРЛАР
════════════════════════════════════════════
Умумий маълумотлар


Майдоний транзистор (МТ) деб, ток кучи қийматини бошқариш yчун ўтказувчи каналдаги электр ўтказувчанлигикни ўзгартириш ҳисобига электр майдон ўзгариши билан бошқариладиган ярим ўтказгичли актив асбобга айтилади.
Майдоний транзисторлар турли электр сигналлар ва қувватни кучайтириш учун мўлжалланган. Майдоний транзисторларда биполяр транзисторлардан фарқли равишда ток ташкил бўлишида фақат бир турдаги заряд ташувчилар иштирок этади: ёки электронлар, ёки коваклар. Шунинг учун улар яна униполяр транзисторлар деб ҳам аталади.
Майдоний транзисторларнинг тузилиши ва канал ўтказувчанлигига кўра икки тури мавжуд: р–n ўтиш билан бошқариладиган майдоний транзистор ҳамда металл – диэлектрик – ярим ўтказгичли (МДЯ) тузилишга эга бўлган затвори изоляцияланган майдоний транзисторлар. Улар МДЯ- транзисторлар деб ҳам аталадилар.
Р–n ўтиш билан бошқариладиган майдоний транзистор. 5.1 – расмда n–каналли р–n ўтиш билан бошқариладиган майдоний транзисторнинг тузилишининг қирқими (а) ва унинг шартли белгиси (б) келтирилган.



а) б)

5.1 – расм.

n–турдаги соҳа канал деб аталади. Каналга заряд ташувчилар киритиладиган контакт исток (И); заряд ташувчилар чиқиб кетадиган контакт сток (С) деб аталади. Затвор (З) бошқарувчи электрод ҳисобланади. Затвор ва исток оралиғига кучланиш берилганда юзага келадиган электр майдони канал ўтказувчанлигини, натижада каналдан оқиб ўтаётган токни ўзгартиради. Затвор сифатида каналга нисбатан ўтказувчанлиги тескари турдаги соҳа қўлланилади. Ишчи режимда у тескари уланган бўлиб канал билан р – n ўтиш ҳосил қилади.
Каналнинг ўтказувчанлиги унинг қаршилиги билан аниқланади , бу ерда - канал материалининг солиштирма қаршилиги, l- узунлиги, S – каналнинг кўндаланг кесим юзаси. Ташқи кучланиш мавжуд бўлмаганда канал узунлиги бўйлаб затвор остидаги каналнинг кўндаланг кесим юзаси бир хил бўлади. Берилган қутбланишда затвор ва исток оралиғига ташқи кучланиш берилса U_ЗИ р–n ўтиш тескари йўналишда силжийди, канал томонга кенгаяди, натижада канал узунлиги бўйлаб каналнинг кўндаланг кесим юзаси бир текис тораяди. Канал қаршилиги ортади, лекин чиқиш токи I_С = 0 бўлади, чунки U_СИ=0 (5.2 а - расм).
Агар исток ва сток оралиғига кучланиш манбаи уланса, у ҳолда канал бўйлаб истокдан сток томонга электронлар дрейфи бошланади, яъни канал орқали сток токи I_С оқиб ўта бошлайди. Кучланиш манбаи U_СИ нинг уланиши р–n ўтиш кенглигига ҳам таъсир кўрсатади, чунки ўтиш кучланиши канал узунлиги бўйлаб турлича бўлади. Канал потенциали унинг узунлиги бўйлаб ўзгаради: исток потенциали нолга тенг бўлиб, сток томонга ортиб боради, сток потенциали эса U_СИ га тенг бўлади. Р–n ўтишдаги тескари кучланиш исток яқинида га, сток яқинида эса тенг бўлади. Натижада ўтиш кенглиги сток томонда каттароқ бўлиб, канал кесими сток томога камайиб боради (5.2. б -расм).

а) б)
5.2 –расм.

Шундай қилиб, канал орқали оқиб ўтаётган токни U_ЗИ кучланиш қийматини (канал кесимини ўзгартиради) ҳамда U_СИ кучланиш қийматини (ток ва канал узунлиги бўйлаб кесимни ўзгартиради) бошқариш мумкин. Исток томонда канал кенглиги берилган U_ЗИ қиймати билан, сток томонда эса U_ЗИ+ U_СИ йиғинди қиймати билан аниқланади. U_СИ қиймати қанча катта бўлса, каналнинг поналиги (клиновидность) ва унинг қаршилиги шунча катта бўлади.

Каналнинг кўндаланг кесими нольга тенг бўладиган вақтдаги затвор кучланиши беркилиш кучланиши U_{ЗИ.БЕРК.} деб аталади.
кучланиш беркилиш кучланишига U_{ЗИ.БЕРК} га тенг бўладиган вақтдаги сток кучланиши тўйиниш кучланиши U_СИ.ТЎЙ. деб аталади.
Бу ердан
(5.1)
вақтидаги транзисторнинг ишчи режими текис ўзгариш режими, вақтидаги транзисторнинг ишчи режими эса тўйиниш режими деб аталади. Тўйиниш режимида U_СИ кучланиш қийматининг ортишига қарамай I_C токининг ортиши деярли тўхтайди. Бу ҳолат бир вақтнинг ўзида затвордаги U_ЗИ кучланишининг ҳам ортиши билан тушунтирилади. Бу вақтда канал тораяди ва I_C токини камайишига олиб келади. Натижада I_C дрейфрли ўзгармайди.
Бирор уч электродли асбоб каби, майдоний транзисторларни уч хил схемада улаш мумкин: умумий исток (УИ), умумий сток (УС) ва умумий затвор (УЗ). УИ схема кенг тарқалган схема ҳисобланади.