У світі електроніки польовий транзистор є одним з ключових елементів, що застосовуються в різних пристроях і схемах. Знання основних принципів його роботи дозволяє досягти більш точного і надійного використання цієї електронної компоненти. Одним з важливих параметрів польового транзистора є напруга відсічення.
Напруга відсічення-це мінімальна напруга, при якому транзистор перемикається з активного режиму роботи в режим відсічення. У режимі відсічення струм через транзистор припиняється повністю, що дозволяє використовувати його для контролю інших елементів схеми. Визначення та регулювання напруги відсічення відіграє важливу роль у проектуванні електронних пристроїв.
Принцип роботи польового транзистора заснований на зміні підкладки транзистора за допомогою керуючого напруги, поданого на затвор. При збільшенні керуючого напруги затвора, транзистор переходить з активного режиму в режим посилення, і струм через нього починає протікати. Однак, при досягненні напруги відсічення, транзистор переходить у відсічення, і струм припиняється.
Напруга відсічення
Напруга відсічення є важливим параметром, що визначає межі робочого діапазону польового транзистора. Значення цієї напруги залежить від параметрів конкретного транзистора і визначається виробником під час виготовлення. Зазвичай представляється в даташіте в форматі VGS(off) або Vth.
Для роботи в активному режимі польового транзистора напруга на його затворі (VGS) має бути вище порогового значення, яке називається напругою порогу. Коли VGS перевищує значення VGS(off) або Vth, транзистор починає проходити струм, і його властивості визначаються його робочою точкою. Однак, якщо значення VGS знижується нижче VGS(off), то струм через транзистор швидко зменшується і різко досягає нуля при досягненні напруги відсічення.
| Тип транзистора | Напруга відсічення (VGS(off) або Vth) |
|---|---|
| N-канальний (nMOS) | Від'ємна напруга |
| P-канальний (pMOS) | Позитивна напруга |
Напруга відсічення польового транзистора має важливе значення при розробці схем і пристроїв, так як певне значення напруги на затворі може викликати перехід транзистора в режим відсічення і запобігти протіканню струму через нього.
Основне поняття
Режим відсічення-це режим роботи польового транзистора, при якому його канал повністю блокується і струм через нього не протікає.
Порогове напруга-це мінімальна напруга, при якому починається відкриття каналу польового транзистора.
Керуюча напруга-це напруга, яка подається на керуючий електрод польового транзистора (затвор) для управління струмом через його канал.
Керуючий електрод-це електрод польового транзистора, який відповідає за регулювання струму через його канал.
Статичний струм стоку-це струм, який протікає через канал польового транзистора, коли він знаходиться в режимі відсічення.
Динамічний струм стоку-це струм, який протікає через канал польового транзистора, коли він знаходиться в активному режимі роботи.
| Поняття | Опис |
|---|---|
| Напруга відсічення | Величина напруги, при якій польовий транзистор переходить з активного режиму роботи в режим відсічення. |
| Режим відсічення | Режим роботи польового транзистора, при якому його канал повністю блокується і струм через нього не протікає. |
| Порогова напруга | Мінімальна напруга, при якому починається відкриття каналу польового транзистора. |
| Керуюча напруга | Напруга, що подається на керуючий електрод польового транзистора (затвор), щоб управляти струмом через його канал. |
| Керуючий електрод | Електрод польового транзистора, що відповідає за регулювання струму через його канал. |
| Статичний струм стоку | Струм, який протікає через канал польового транзистора, коли він знаходиться в режимі відсічення. |
| Динамічний струм стоку | Струм, який протікає через канал польового транзистора, коли він знаходиться в активному режимі роботи. |
Принципи роботи
Польовий транзистор, який використовується в схемах посилення сигналів, працює на основі принципу зміни електричного поля в напівпровідниковому матеріалі. Він складається з трьох основних зон: джерела, стокової і затворної. Застосування напруги до затвора впливає на електричне поле, яке контролює струм, що протікає між джерелом і стоком.
Пристрій польового транзистора дозволяє використовувати затвор для зміни опору джерела-стоку. Коли напруга на затворі Максимальна (напруга відсічення), Опір між джерелом і стоком досягає максимуму і струм не протікає через транзистор. Цей стан польового транзистора називається"відсіченням".
Коли напруга на затворі зменшується, опір між джерелом і стоком зменшується, і струм починає протікати через транзистор. Чим більше напруга на затворі, тим більше струм протікає через транзистор. Це дозволяє використовувати транзистор для посилення сигналів за допомогою зміни напруги на затворі.
Значення для польового транзистора
Значення VGS(off) для польового транзистора може бути різним в залежності від типу транзистора і його конкретної моделі. Воно зазвичай вказується в документації або на самому транзисторі.
Значення VGS(off) має важливе значення для правильної роботи польового транзистора. Якщо напруга на вході перевищує VGS(off), то транзистор починає проводити струм і може використовуватися в режимі насичення. Якщо ж напруга на вході нижче VGS(off), то транзистор переходить в відсічення і не проводить струм, що може виявитися небажаним для роботи схеми, в якій використовується цей транзистор.
Правильне розуміння значення VGS(off) і його облік при розробці електричної схеми дозволяє забезпечити надійну і стабільну роботу польового транзистора.