Tài liệu transistortruong.to4.ppt ppt

I. Giới thiệu chung - Transistor trường – FET (Field Effect transistor) hay transistor đơn cực hoạt động dựa trên nguyên lý hiệu ứng trường , điều khiển độ dẫn điện của đơn tinh thể bán dẫn nhờ tác dụng của một điện trường ngoài - Dòng điện trong FET chỉ do một loại hạt dẫn tạo nên ( hạt cơ bản : điện tử tự do đối với nhóm kênh N , lỗ trống đối với nhóm kênh P) chạy qua kênh dẫn , kênh này được điều khiển bằng điện trường Các vấn đề về transistor trường  1.1 Cấu tạo chung  - Transistor trường có 3 chân cực : cực nguồn , cực cổng , cực máng  Cực nguồn S ( Source) : nơi mà các hạt dẫn cơ bản đi vào kênh tạo ra dòng điện nguồn IS  Cực máng D ( Drain) : nơi các hạt dẫn đa số đi ra khỏi kênh  Cực cổng G ( Gate) : là cửa điều khiển dòng điện hạy qua kênh  1.2 Phân loại  - Transistor trường FET gồm 2 loại chính  Transistor trường loại JFET (Junction Field Effect Transistor) là loại transistor điều khiển hạt tải diện qua kênh dẫn bằng lớp tiếp xúc p-n (gọi là FET mối nối đơn)  Transistor trường loại MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Efect Transistor) là loại transistor trường điều khiển hạt tải điện qua kênh dẫn bằng cực cửa cách điện  MOSFET gồm 2 loại :  ▪Mosfet kênh đặt sẵn (kênh liên tục)  ▪Mosfet kenh gián đoạn (kênh cảm ứng)  - Mỗi loại FET lại được chia làm 2 loại : kênh N và kênh P  1.3 Ưu điểm , nhượcđiểm  -Ưu điểm :  Dòng điện qua FET chỉ do một loại hạt dẫn đa số tạo nên do vậy FET là linh kiện một loại hạt dẫn , FET có trở kháng rát cao , tiếng ồn trong FET ít hơn nhiều so với transistor lưỡng cực BJT (do 2 loại hạt điện hoat động)  Nó không bù điện áp tại vùng ID = 0 → là phần tử ngắt điện  FET có độ ổn định nhiệt độ cao và tần số làm việc cao  - Nhược điểm :  Hệ số khuếch đại thấp hơn so vớ BJT  П. Transistor trường loại JFET  Gồm :  JFET kênh N  JFET kênh P  1. JFET kênh N  1.1 - Cấu tạo và ký hiệu  - Một phiến bán dẫn pha tạp ít loại N hình khối chữ nhật , hai đầu phiến bán dãn này là hai điện cực : cực nguồn S và cực máng D  - Hai phía của phiến bán dẫn này được khuếch tán tạp chất để tạo ra bán dẫn loại P. Hai miền bán dẫn loại P được nối với nhau và đưa ra 1 điện cực gọi là cực cổng G  - Phần bán dẫn nằm dưới cực cổng G từ cực nguồn S và cực máng D gọi là kênh dẫn. Kênh dẫn là bán dẫn loại N, bán dẫn nối với cực cổng G là loại P →Giữa cực G và kênh dẫn hình thành tiếp xúc P –N  1.2 Nguyên lý hoạt động  Để cho JFET kênh N hoạt động ở chế độ khuếch đại thì phải cung cấp nguồn điện sao cho tiếp xúc P – N là phân cực ngược. Tức là cực D nối với dương nguồn, cực S nối với âm nguồn (UDS ≥ 0 , UGS < 0). Khi P-N phân cực thuận → có dòng điện từ cực nguồn S đến cực máng D lớn nhưng không điều khiển được  ● Khi cực G hở (UGS = 0, UDS > 0)  - Lúc này dòng điện sẽ đi qua kênh theo chiều từ cực dương nguồn vào cực D và ra ở cực S trở về âm nguồn của UDS → kênh có tính chất giống như 1 điện trở  - Tăng UDS lên từ 0v thì dòng ID tăng lên nhanh nhưng sau đó đến 1 giới hạn thì dòng ID không tăng nữa gọi là dòng bão hoà IDSS. Điện thế UDS khi đó gọi là hiệu điện thế bão hoàt Ubh  Khi cực G có điện áp âm (UGS < 0, UDS = const)  - Khi cực G có điện áp âm nối vào chất bán dẫn P trong kênh N có dòng điện chạy qua → có điện áp dương ở giữa chất bán dẫn N làm cho tiếp xúc P-N bị phân cực ngược→ điện tử trong chất bán dẫn cua kênh N bị đẩy vào làm thu hẹp tiết diện kênh→điện trở kênh dân tăng lên→ ID- giảm xuống  - Khi tăng điện áp âm ở cực G mức phân cực ngược càng tăng → ID càng giảm nhỏ và đến 1 giá trị giới hạn dòng ID gần như không còn. Điện áp này ở cực G gọi là điện áp ngắt Up