IV. Transistor hiệu ứng tr−ờng (FET – Field effect Transistor)
b. Đặc tuyến truyền đạt, đặc tuyến ra
UGS ngắt là điện áp ng−ợc lớn nhất mà tại đó ID = 0, hai miền điện tích không gian của 2 chuyển tiếp P - N phủ trùm lên nhau, kênh dẫn biến mất, dòng qua kênh bằng 0.
Qua đ−ờng đặc tuyến truyền đạt ta thấy: khi thay đổi điện áp trên cực cửa thì bề dày của lớp tiếp xúc P - N sẽ thay đổi làm cho tiết diện của kênh cũng thay đổi theo, kéo theo điện trở của kênh thay đổi và c−ờng độ dòng điện qua kênh cũng thay đổi. Nh− vậy điện áp trên cực cửa UGS đã điều khiển đ−ợc dòng điện ở cực máng ID.
Khi đặt điện áp UDS lên giữa cực máng D và cực nguồn S thì sẽ có một dòng điện ID chạy qua kênh. Vì dòng điện không chảy trong vùng nghèo hạt dẫn nên ta có thể tính nh− sau:
Điểm thắt kênh dịch chuyển về phía S khi tăng UDS
Ch−ơng III: Linh kiện tích cực L U N q w b E N q S I DS n D n D D = . . .à . =2 . . . .à S = 2bw là tiết diện của kênh dẫn
2b là độ rộng của kênh t−ơng ứng với khi dòng điện ID = 0 w là kích th−ớc vuông góc với h−ớng b của kênh
L là chiều dài kênh dẫn
UDS là điện áp đặt giữa cực máng và cực nguồn
Nhận xét đặc tuyến ra:
. Vùng gần gốc: ID tỉ lệ tuyến tính theo UDS. JFET giống nh− một điện trở thuần . Vùng thắt (vùng bão hoà): ID phụ thuộc
vào UGS, JFET hoạt động nh− phần tử khuếch đại, dòng ID đ−ợc điều khiển bằng điện áp UGS. Điểm A đ−ợc gọi là điểm thắt của kênh, tại đó 2 tiếp xúc P - N chạm nhau và trị số điện áp UDS đạt giá trị bão hoà.
. Vùng đánh thủng: khi trị số UDS tăng quá cao tiếp xúc P - N bị đánh thủng, dòng điện ID tăng vọt. Điểm B đ−ợc gọi là điểm đánh thủng. Trên thực tế hiện t−ợng này hiếm khi xảy ra.
Chú ý: UGS càng âm thì điểm A và B càng gần gốc, nghĩa là quá trình bão hoà và đánh thủng sớm xảy ra khi tăng dần UDS.
Bảng: Giá trị một số tham số của FET
Tham số JFET MOSFET
Độ hỗ dẫn S 0,1 ữ 10 mA/V 0,1 ữ 20 mA/V Điện trở cực máng rd 0,1 ữ 1 MΩ 1 ữ 50 KΩ Điện dung giữa cực máng
và cực nguồn Cds 0,1 ữ 1 pF 0,1 ữ 1 pF Điện dung giữa cực cửa
và các cực nguồn, máng Cgs, Cgd
1 ữ 10 pF 1 ữ 10 pF Điện trở giữa cực cửa và
cực nguồn rgs > 10
8Ω > 1010Ω
Điện trở giữa cực cửa và
cực máng rgd > 10
8Ω > 1014Ω