Что такое полевой транзистор (поле

Полевой транзистор (FET) — это тип транзистора, который использует электрическое поле для управления потоком тока через полупроводниковый канал. Полевые транзисторы широко используются в электронных схемах из-за их высокого входного сопротивления, низкого выходного сопротивления и высокого коэффициента усиления.

Полевые транзисторы имеют три вывода: исток (S), сток (D) и затвор (G). Когда мы прикладываем напряжение к затвору, оно создает электрическое поле, которое либо притягивает, либо отталкивает носители заряда (электроны или дырки) в области канала. Притягиваются или отталкиваются носители заряда зависит от полярности напряжения. Процесс подачи напряжения на затвор полевого транзистора контролирует проводимость канала и ток между клеммами истока и стока.

Еще от этого экспертаЧто такое электрический заряд?

Полевой транзистор — это устройство, управляемое напряжением. Это означает, что его выходной ток контролируется напряжением, которое мы прикладываем к его выводу затвора.

Полевые транзисторы имеют очень высокое входное сопротивление, что означает, что они не нагружают источник сигнала и могут использоваться в качестве буферных усилителей. Использование полевых транзисторов в качестве буферных усилителей может помочь предотвратить искажение сигнала и улучшить общее качество выходного сигнала схемы. Кроме того, полевые транзисторы энергоэффективны, что делает их привлекательным выбором для устройств с батарейным питанием.

Полевые транзисторы являются униполярными устройствами, что означает, что они используют только один тип носителя заряда (электроны или дырки) для управления потоком тока. Альтернативой униполярному устройству является биполярное устройство. В отличие от униполярного устройства, такого как полевой транзистор, биполярное устройство, такое как биполярный переходной транзистор (BJT), использует как электроны, так и дырки для управления потоком тока. Биполярные устройства имеют высокий коэффициент усиления по току и могут работать с более высокими уровнями мощности, что делает их подходящими для приложений усиления мощности.

Исток, сток и затвор — это три вывода полевого транзистора. Исток и сток подключены к каналу, а затвор управляет потоком тока через канал.

Связанные материалы Объяснение NMOS-транзисторов и PMOS-транзисторов

Мы можем контролировать проводимость канала полевого транзистора с помощью напряжения, подаваемого на затвор. В n-канальном полевом транзисторе положительное напряжение, приложенное к затвору, притягивает электроны к каналу и увеличивает его проводимость. В p-канальном полевом транзисторе отрицательное напряжение, приложенное к затвору, притягивает дырки к каналу и увеличивает его проводимость.

В JFET канал состоит из полупроводникового материала и имеет две области на каждом конце. Они известны как клеммы истока и стока. Затвор представляет собой PN-переход, сформированный перпендикулярно каналу. Вывод затвора смещен в обратном направлении. Это создает область истощения, которая контролирует ширину канала. Когда мы подаем напряжение на затвор, область обеднения расширяется, тем самым уменьшая ширину канала и ток, протекающий через него.

Подобно JFET, в MOSFET канал также образован полупроводниковым материалом и имеет две области на обоих концах, известные как выводы истока и стока. Однако в MOSFET затвор отделен от канала тонким изолирующим слоем, который обычно состоит из диоксида кремния. Как только на затвор подается напряжение, оно создает электрическое поле, которое притягивает или отталкивает носители заряда в канале, в зависимости от полярности напряжения. Этот процесс контролирует ширину канала и поток тока между клеммами истока и стока.

МОП-транзисторы можно разделить на два подтипа: МОП-транзисторы с режимом улучшения и режимом истощения.

В МОП-транзисторах расширенного режима канал обычно выключен, и для его включения необходимо подать положительное напряжение на затвор.

В МОП-транзисторах с режимом истощения канал обычно включен, и вам необходимо подать отрицательное напряжение на затвор, чтобы выключить его.

Полевые транзисторы имеют ряд преимуществ перед транзисторами других типов, что делает их популярными в различных электронных приложениях.