ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

Полевые транзисторы представляют собой тип транзисторов, которые управляются зарядом. Выходной ток транзистора зависим от заряда, возникающего в полупроводнике управляющего электрода. Во время работы в ключевом режиме, который возникает при переходе рабочей точки транзистора из режима отсечки в режим насыщения или из режима насыщения в режим отсечки, управление полевых транзисторов должно происходить от низкоимпедансного источника тока. Для мгновенного изменения заряда на управляющем электроде источник должен принимать и отдавать необходимое количество тока. От того, на сколько быстро осуществляется перенос заряда из или в области полупроводника, будет зависеть то, на сколько быстро будет переключаться транзистор. Обычно, временное значение такого переключения составляет около 20-200 пикосекунд. Так же время зависит от габаритов устройства.

Полевые транзисторы пользуются наибольшей популярностью и применяются в различных устройствах, потому что управление такими транзисторами намного легче, поскольку их управляющий электрод изолирован от области переноса тока, а для поддержания его в открытом состояние нет необходимости в энергии. Во время включения транзистора его ток управления близок к нулю, а значение заряда очень низкое, что уменьшает время его переноса. Такие параметры не допускают сильного падения напряжения во время статического режима и сокращают время выключения транзистора.

Самое главное, что канал полевого транзистора выполняет роль резистора, что позволяет напряжению между стоком и истоком меняться в зависимости от тока, проходящего через канал, линейно. Такое линейное соотношение будет постоянным при заданных напряжении на ключе и температуре кристалла и описывается сопротивлением канала в открытом состоянии R_DS(on). Не зависимо от отрицательного температурного коэффициента p-n перехода, который составляет 2,2mV/°C, сопротивление открытого канала обладает положительным температурным коэффициентом, значение которого находится в промежутке от 0.7%/°C до 1%/°C. Благодаря такому значению температурного коэффициента становится реальным использование нескольких транзисторов параллельно друг другу в мощных устройствах, а так же происходит автоматическое выравнивание токов через отдельные ключи, так как положительный температурный коэффициент представляет собой положительную обратную связь. Выравнивание токов осуществляется, потому что обозначается транзистор, который обладает наибольшем нагревом и через который проходит наибольший ток, что сопутствует уменьшению тока через его канал. Наблюдается баланс токов во всех включенных транзисторов.

Рисунок 1. Разновидности полевых транзисторов

Список литературы:

1. Разработка и применение высокоскоростных схем управления силовыми полевыми транзисторами. // valvolodin.narod.ru [электронный ресурс] – Режим лоступа. – URL: http://valvolodin.narod.ru/articles/fetdrvr.pdf (дата обращения: 11.04.2019).
2. Полуянович Н.К. Силовая электроника. – Таганрог: Таганрогский государственный радиотехнический университет, 2005. – 204 с.
3. Амелин С.А. Схемотехника. Конспект курса лекций. Смоленск, 2018. 150 с. [Электронный ресурс]. URL: https://drive.google.com/file/d/0B3u4J7t3fyZ2VkxmSHBKUWtuLUE/edit (дата обращения: 11.04.2019).