2.5.1. Khái niệm chung
a. Nguyên lý cơ bản
Nguyên lý hoạt động cơ bản của tranzito trường là dòng điện đi qua một môi trường bán dẫn có tiết diện dẫn điện thay đổi dưới tác dụng của điện trường vuông góc với lớp bán dẫn đó. Khi thay đổi cường độđiện trường sẽ làm thay đổi điện trở của lớp bán dẫn và do đó làm thay đổi dòng điện đi qua nó. Lớp bán dẫn này được gọi là kênh dẫn điện.
Hình 2-16 Chếđộ dẫn bão hòa của transisitor NPN
a) Sơđồ mạch b) Sơđồ mạch tương đương. IC R + EB + EC R IC B E C B E C a) b)
- Tranzito trường điều khiển bằng tiếp xúc P-N (hay gọi là tranzito trường mối nối): Junction Field Effect Transistor - viết tắt là JFET.
- Tranzito có cực cửa cách điện: Insulated Gate Field Effect Transistor - viết tắt là IGFET. Thông thường lớp cách điện được dùng là lớp oxit nên còn gọi là Metal Oxide Semiconductor Transistor (hay gọi tắt là tranzito trường loại MOS ).
Trong loại tranzito trường có cực cửa cách điện được chia làm 2 loại là MOS kênh có sẵn và loại MOS kênh cảm ứng.
Mỗi loại FET lại được phân chia thành loại kênh N và loại kênh P.
Tranzito trường có ba cực là cực Nguồn ký hiệu là chữ S (source); cực Cửa ký hiệu là chữ
G (gate); cực Máng ký hiệu là chữD (drain).
Tại cực nguồn (S) các hạt dẫn đa sốđi vào kênh và tạo ra dòng điện nguồn IS. Tại cực máng (D) các hạt dẫn đa số rời khỏi kênh.
Cực cửa (G) là cực điều khiển dòng điện chạy qua kênh.
c. Một sốưu nhược điểm của tranzito trường
- Dòng điện qua tranzito chỉ do một loại hạt dẫn đa số tạo nên. Do vậy FET là loại linh kiện một loại hạt dẫn (unipolar device).
- Dòng điện qua cực cửa rất nhỏ.
- FET có trở kháng vào rất cao, khoảng 1010÷ 1013Ω; loại MOS khoảng 1013÷ 1015Ω
- Tạp âm trong FET ít hơn nhiều so với tranzito lưỡng cực.
- Nó không bù điện áp tại dòng ID = 0, do đó nó là linh kiện ngắt điện tuyệt vời - Có độổn định về nhiệt cao.
- Tần số làm việc cao.
* Nhược điểm chính của FET là hệ số khuếch đại thấp hơn nhiều so với BJT.
2.5.2. Tranzito trường điều khiển bằng tiếp xúc P-N (JFET)
Cần nắm được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của JFET, đặc tuyến ra của nó và các tham số chủ yếu của JFET.
Chú ý, dòng điện chạy trong JFET là trên kênh dẫn, độ lớn của dòng điện này phụ thuộc vào các điện áp UGS và
UDS.
2.5.3. Tranzito trường có cực cửa cách điện (MOSFET)
Đây là loại tranzito trường có cực cửa cách điện với kênh dẫn điện bằng một lớp cách điện mỏng. Lớp cách điện thường dùng là chất oxit nên ta gọi tranzito trường thường gọi tắt là tranzito MOS. Kênh N Kênh P D G S D G S Hình 2-17 Ký hiệu của JFET trong sơđồ mạch
MOSFET có hai loại là có kênh sẵn và kênh cảm ứng. Trong mỗi loại MOSFET này lại có hai loại là kênh dẫn loại P hoặc kênh dẫn loại N.
Cần nắm được cấu tạo của từng loại MOSFET và nguyên lý làm việc của từng loại.
2.5.4. Các điểm chú ý khi sử dụng tranzito trường
Ở tranzito trường chú ý đến điện áp cực cửa giới hạn: UGS giới hạn thường khoảng từ 50 ÷ 100V. Nếu cao quá trị số này lớp ôxit cách điện sẽ bịđánh thủng.
Chú ý đến hiện tượng tĩnh điện ở đầu vào rất dễ phá hỏng tranzito ngay khi chạm tay vào nó. Vì vậy khi hàn, thay thế, hoặc sửa chữa ta phải nối đất các dụng cụ, máy đo, mỏ hàn và cả người sử dụng để tránh hiện tượng này.