Полевой транзистор.
<<< Назад Главная страница
Изучая биполярные транзисторы, вы, наверное, обратили
внимание на один из параметров каскада, собранного на таком транзисторе,—
входное сопротивление. Оно зависит от сопротивления нагрузки каскада,
коэффициента передачи транзистора, сопротивления резистора в цепи его эмиттера
и бывает иногда сравнительно небольшим. А это, порою, усложняет согласование
каскада сдатчиком входного сигнала либо с предыдущим усилительным каскадом.
Совсем другое дело— новый для вас полупроводниковый прибор, тоже транзистор, но
только полевой, входное сопротивление его настолько велико (десятки и даже
сотни мегаОм), что вопроса о согласовании каскада на таком транзисторе с
источником входного сигнала практически не возникает.
Как и у биполярного транзистора, у полевого три электрода, но называют их
иначе: затвор (аналогичен базе), сток (коллектор), исток (эмиттер). Да и
устройство полевого транзистора другое (рис.1a).
Основой его служит пластина кремния (затвор), в
которой имеется тонкая область, называемая каналом. По одну сторону канала
расположен сток, по другую — исток. При подключении к истоку положительное, а к
стоку отрицательного полюсов батареи питания (рис. 1,б) в канале возникает
электрический ток. Канал в этом случае обладает максимальной проводимостью. Стоит
подключить еще один источник питания к выводам истока и затвора (плюсом к
затвору), как канал «сужается», образуя увеличение сопротивления в цепи
сток-исток. Сразу же уменьшается и ток в этой цепи. Изменением напряжения между
затвором и истоком регулируют ток стока. Причем в цепи затвора тока практически
нет, управление током стока осуществляется электрическим полем (вот почему
транзистор называют полевым), создаваемым приложенным к истоку и затвору
напряжением.
Приведенное устройство транзистора и схема его
включения относятся к транзистору с так называемым р- каналом. если же
транзистор с n-каналом, полярность питающего и управляющего напряжений изменяется
на обратную (рис. 1, в).
Конструктивно чаще всего можно встретить полевой
транзистор, выполненный в металлическом корпусе (рис. 2, а), хотя встречается разновидность
транзистора в пластмассовом корпусе (рис. 2, б). Если корпус металлический,
помимо основных выводов, может быть и вывод корпуса, который обычно соединяют с
общим проводом собираемой конструкции.
Теперь о параметрах полевого транзистора. Один из них
— начальный ток стока I С нач, т. е. ток в цепи стока при нулевом напряжении на
затворе транзистора (на рис.3, а движок резистора в нижнем по схеме положении)
и при заданном напряжении питания. Если начать подавать на затвор напряжение,
то по мере его роста (передвижения движка резистора вверх по схеме) ток стока
уменьшится (рис. 3, б) и при определенном для данного транзистора напряжении
падет до нуля. Напряжение, соответствующее этому моменту, называют напряжением
отсечки (VЗИ отс). Кривая зависимости тока стока от напряжения на затворе
достаточно прямая. Если на ней взять произвольное приращение тока стока и
поделить его на соответствующее приращение напряжения между затвором и истоком,
получим третий параметр — крутизну характеристики. Этот параметр практически
нетрудно определить и без снятия характеристики или поиска ее в справочнике—
достаточно измерить начальный ток стока, а затем подключить к затвору
(относительно истока), скажем, элемент напряжением 1,5 В. Вычитаете
получившийся ток стока из начального и делите остаток на напряжение элемента —
получите значение крутизны характеристики. И еще один параметр нужно знать при
использовании на практике того или иного транзистора — наибольшее допустимое
напряжение между стоком и истоком (Uси макс).
Знание особенностей полевого транзистора дополнит
знакомство с его стоковыми выходными характеристиками (рис. 3, в). Снимают их
при изменении напряжения питания, т. е. напряжения между стоком и истоком, для
каждого фиксированного напряжения на затворе. Нетрудно заметить, что до
определенного питающего напряжения выгодная характеристика нелинейна, а затем в
значительных пределах напряжения практически горизонтальна. Конечно, для подачи
напряжения смещения на затвор отдельный источник питания в реальных
конструкциях не применяют. Смещение образуется автоматически при включении в
цепь истока постоянного резистора (рис. 4, а)
нужного сопротивления. Чтобы этот резистор не влиял на усилительные
свойство каскада, его шунтируют по переменному току конденсатором. Таково
типовое включение полевого транзистора по схеме с общим истоком, обеспечивающее
усиление сигнала. Не правда ли, просматривается сходство с включением
биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером?
Другая схема (рис. 4, б) дает представление о
включении транзистора по схеме с общим стоком — аналоге эмиттерного повторителя
для биполярного транзистора.
При монтаже полевого транзистора следует помнить, что
он чувствителен к механическим и тепловым воздействиям. Поэтому выводы
электродов разрешается изгибать не ближе 3 мм от корпуса транзистора и так
осторожно, чтобы усилие не передалось стеклянным изоляторам. Температура пайки
не должна превышать 260°С и здесь целесообразно пользоваться паяльником
мощностью не более 60 Вт с напряжением питания 6...12 В. В качестве припоя
рекомендуется ПОС-61, а в качестве флюса — спиртовой раствор канифоли. Время
пайки не должно превышать 3 с, между корпусом и местом пайки вывод следует
придерживать пинцетом, отводящим тепло. Вывод корпуса следует впаивать в
конструкцию первым и выпаивать последним. И в заключение приводим параметры
некоторых полевых транзисторов (см. табл.),
|
Тип |
Канал |
IC нач мА |
Uзи отc В |
S, мА/В |
U,СИ макс В |
Цоколевка |
|
КП101Г |
p |
0,15...2 |
5 |
0,15 |
10 |
a |
с которыми вы встретитесь на первых этапах
радиолюбительской деятельности, и их цоколевку (рис. 5).
Создана 20.12.2003 г.
© 2002-2003г. Кравченко Кирилл Васильевич (ККВ)