Tranzistoriumi vadinamas puslaidininkis prietaisas su viena arba keliomis pn sandūromis, tinkantis galiai stiprinti ir turintis tris arba daugiau išvadų.
Kadangi tranzistoriai, lyginant su elektroninėmis lempomis, turi daug privalumų tai jie plačiai naudojami šiuolaikinėje elektroninėje aparatūroje. Vienas iš pagrindinių tranzistorių privalumų yra tai, kad jie labai ekonomiški. Tranzistorių maitinimo įtampos yra dešimtis kartų mažesnės nei elektroninių lempų. Be to, tranzistoriuose nereikia eikvoti energijos kaitinimo grandinėse, ir, suprantama, nereikalingi kaitinimo įtampų šaltiniai. Apskaičiuota, kad tranzistorinei stiprinimo schemai maitinti reikia šimtus kartų mažesnės galios nei analogiškai schemai su elektroninėmis lempomis.
Tranzistorių gabaritai ir masė dešimtis ir šimtus kartų mažesni nei elektroninių lempų. Jie yra mechaniškai patvarūs ir ilgai veikia, todėl ir tranzistoriniai elektroniniai įrenginiai esti patikimesni. Prie dabartinių tranzistorių trūkumų reikia priskirti priskirti atskirų egzempliorių parametrų sklaidą, aplinkos temperatūros įtaką bei aukštą savųjų triukšmų lygį.
Elektroninė pramonė plataus asortimento tranzistorius. Labiausiai paplitę yra dvi pn sandūras turintys tranzistoriai. Juose veikia abiejų ženklų krūvininkai, todėl tokie tranzistoriai vadinami dvipoliais. Ypatingą grupę sudaro lauko, arba vienpoliai, taip pat vienos sandūros tranzistoriai (dviejų bazių diodai).
Specifines funkcijas šiuolaikinėje elektroninėje aparatūroje atlieka fototranzistoriai, kurie ne tik keičia šviesos signalą elektriniu, bet ir gali sustiprinti pastarojo galią.
Tranzistoriai įdomiausi ir labiausiai paplitę šiuolaikinės techninės elektronokos prietaisai. Jie ne kartą ir gana iš esmės kito tiek jų konstrukcija, tiek gamybos technologija, tiek elektrinės charakteristikos ir parametrai. Tačiau pagrindinių tranzistoriuose vykstančių fizikinių reiškinių ir procesų esmė iš tikrųjų nekinta.
Tranzistoriaus veikimo principas
Dvipolio tranzistoriaus veikimo principą nagrinėsime, pasinaudoję 10.7 paveiksle pateikta schema. Paveiksle matyti, kad tranzistorius iš esmės yra du puslaidininkiai diodai, turintys vieną bendrą bazę (pagrindą); be to, prie emiterinės pn sandūros prijungta įtampa E1 tiesiogine (laidžia) kryptimi, o prie kolektorinės sandūros prijungta įtampa E2 atgaline kryptimi. Paprastai lE2l»lE1l. sujungus jungiklius J1 ir J2, iš emiterio į bazės sritį pro emiterinę pn sandūrą vyksta skylių injekcija. Kartu bazės elektronai juda į emiterio sritį. Vadinasi, pro emiterinę sandūrą teka srovė šiuo keliu: +E1, miliampermetras mA1, emiteris, bazė, miliampermetras mA2, jungikliai J2 ir J1, -E1.
Jei išjungtume jungiklį J1, o jungiklius J2 ir J3 įjungtume, kolektoriaus grandinėje tekėtų tik nestipri atgalinė srovė, sukurta kryptingai judančių nepagrindinių krūvininkų bazės skylių ir kolektoriaus elektronų. Srovės kelias: +E2, jungikliai J3 ir J2, miliamperas mA2, bazė, kolektorius, miliamperas mA3, -E2.
Dabar išnagrinėsime, kaip teka srovės tranzistoriaus grandinėse, kai įjungti visi jungikliai. Prijungus tranzistorių prie išorinių maitinimo šaltinių, pakinta pn sandūrų potencialinių barjerų aukštis. Emiterinės sandūros potencialinis barjeras pažemėja, o kolektorinės - paaukštėja.
Pro emiterinę sandūrą tekanti srovė vadinama emiterio srove (Ie). Ši srovė lygi skylinės ir elektroninės dedamųjų sumai:
Ie = Iep + Ien.
Jei skylių ir elektronų koncentracijos bazėje ir emiteryje būtų vienodos, pro emiterinę sandūrą tekančią tiesioginę srovę kurtų vienodas skaičius skylių ir elektronų, judančių priešingomis kryptimis. Tačiau krūvininkų koncentracija bazėje yra daug mažesnė nei emiteryje. Todėl iš emiterio į bazę injektuotų skylių yra daug kartų daugiau nei priešinga kryptimi judančių elektronų. Vadinasi, beveik visą pro emiterinę pn sandūrą tekančią srovę nulemia skylės. Emiterio efektyvumas įvertinamas injekcijos koeficientu (g), kuris pnp tipo tranzistoriams lygus emiterio srovės skylinės dedamosios ir visos emiterio srovės santykiui:
![]() |
Šiuolaikinių tranzistorių koeficientas g paprastai mažai skiriasi nuo vieneto (g » 0,999).
Pro emiterinę pn sandūrą injektuotos skylės prasiskverbia į bazės gilumą. Atsižvelgiant į krūvininkų judėjimo bazės srityje mechanizmą, skiriami dreifiniai ir difuziniai tranzistoriai. Difuziniuose tranzistoriuose nepagrindiniai krūvininkai pro bazės sritį prasiskverbia daugiausia difuzijos būdu. Tokie tranzistoriai paprastai gaminami įlydimo būdu. Dreifinių tranzistorių bazės srityje tinkamai paskirsčius priemaišas, sukuriamas vidinis elektrinis laukas ir nepagrindiniai krūvininkai pro bazę prasiskverbia daugiausia dreifo būdu.
Nors ir skirtingai pro bazę prasiskverbia krūvininkai, ir dreifiniuose, ir difuziniuose tranzistoriuose skylės, patekusios į bazę, kurioje jos yra nepagrindiniai krūvininkai, rekombinuoja.bet rekombinacija ne staigus procesas. Todėl beveik visos skylės spėja praeiti labai ploną bazės sluoksnį ir pasiekti kolektorinę pn sandūrą anksčiau, nei įvyksta rekombinacija. Kolektorių pasiekusias skyles pradeda veikti kolektorinės sandūros elektrinis laukas. Šis laukas greitina skyles, ir jos greitai įtraukiamos iš bazės į kolektorių (įvyksta ekstrakcija) ir kuria kolektoriaus srovę. Kolektoriaus srovė teka grandine: +E2, jungikliai J3 ir J1, miliampermetras mA1, emiteris, bazė, kolektorius, miliampermetras mA3, -E2 (žr. 10.7 pav.).
Kadangi bazės srityje mažai skylių rekombinuoja, galima laikyti, kad kolektoriaus srovė Ik maždaug lygi emiterio srovei Ie:
Ik » Ie. (10.1)
Skylės, vis dėlto rekombinavusios bazės srityje, sukuria bazės srovę Ib, kuri teka grandine:+E1, miliampermetras mA1, emiteris, bazė, miliampermetras mA2, jungikliai J2 ir J1, -E1.vadinasi, bazės srovė lygi emiterio ir kolektoriaus srovių skirtumui:
Ib = Ie - Ik. (10.2)
Nesunku pastebėti, kad emiterio srovė, matuojama miliampermetru mA1, lygi sumai bazės ir kolektoriaus srovių, kurios matuojamos atitinkamai prietaisais mA2 ir mA3, t. y.
Ie = Ib+Ik. (10.3)
Būtina atkreipti dėmesį į tai, kad, nors elektronai ir skylės juda priešingomis kryptimis, tranzistoriaus grandinėse srovės teka tam tikra kryptimi, sutampančia su teigiamo ženklo krūvių skylių judėjimo kryptimi. Mat priešingas elektronų ir skylių judėjimo kryptis kompensuoja jų priešingi krūviai. Vadinasi, nagrinėjant, kaip susidaro srovės tranzistoriaus grandinėse, kalbama ne apie elektroninės ir skylinės srovių dedamųjų skirtumą, o kaip tik apie jų sumą.
Krūvininkų rekombinacijos bazėje įtaka tranzistoriaus stiprinimo savybėms įvertinama krūvininkų pernešimo koeficientu, kuris rodo, kokia iš emiterio injektuotų skylių dalis pasiekia kolektorinę sandūrą.
Šį koeficientą galima apskaičiuoti iš formulės:
d = Ikp / Iep. (10.4)
Pernešimo koeficientas d būna tuo artimesnis vienetui, kuo plonesnis bazės sluoksnis ir kuo mažesnė elektronų koncentracija bazėje, lyginant su skylių koncentracija emiteryje.
Vienas iš pagrindinių tranzistoriaus parametrų yra emiterio srovės perdavimo koeficientas, kuris lygus kolektoriaus srovės ir emiterio srovės pokyčių santykiui, esant pastoviai kolektorinės sandūros įtampai:
a = DIk / DIe. (10.5)
Šį koeficientą galima išreikšti per g ir d šia priklausomybe:
a = gd. (10.6)
Kadangi g ir d mažesni už vienetą, tai ir emiterio srovės perdavimo koeficientas a taip pat ne didesnis už vienetą. Paprastai a = 0,950,99. Juo didesnis koeficientas a, juo mažiau viena nuo kitos skiriasi emiterio ir kolektoriaus srovės ir juo efektyviau galima panaudoti tranzistoriaus stiprinimo savybes.
Kadangi kolektoriaus grandinėje teka ne tik skylių iš bazės į kolektorių ekstrakcijos nulemta srovė, bet ir savoji atgalinė kolektorinės sandūros srovė Ikb0, tai bendroji kolektoriaus srovė:
Ik = aIe+Ikb0. (10.7)
Tačiau, kadangi srovė Ikb0 nestipri, tai galima laikyti, kad:
Ik = aIe. (10.8)
Iš (10.8) išraiškos išplaukia, kad tranzistorius yra valdomas prietaisas, jo kolektoriaus srovė priklauso nuo emiterio srovės stiprumo.
Atsižvelgiant į įtampų, prijungtų prie tranzistoriaus emiterinės ir kolektūrinės sandūrų, paliarumą, skiriami keturi jo darbo režimai.
Aktyvinis režimas. Prie emiterinės sandūros prijungta tiesioginė įtampa, o prie kolektorinės atgalinė. Šis režimas yra pagrindinis tranzistoriaus darbo režimas. Kadangi kolektoriaus grandinės įtampa gerokai didesnė nei prie emiterinės sandūros prijungta įtampa, o srovės emiterio ir kolektoriaus grandinėse praktiškai lygios, tai reikia tikėtis, kad naudingo signalo galia schemos išėjime (kolektoriaus) grandinėje bus daug didesnė nei tranzistoriaus įėjimo (emiterio) grandinėje. Kaip tik šią hipotezę reikia laikyti pagrindu, toliau nagrinėjant tranzistoriaus stiprinimo savybes.
Nukirtimo režimas. Prie abiejų sandūrų prijungtos atgalinės įtampos. Todėl pro jas teka tik nestiprios nepagrindinių krūvininkų judėjimo nulemtos srovės. Praktiškai nukirtimo režime tranzistorius yra uždarytas.
Soties režimas. Prie abiejų sandūrų prijungtos tiesioginės įtampos. Srovė išėjimo grandinėje maksimali ir praktiškai nereguliuojama įėjimo grandinės srove. Tranzistorius yra visiškai atviras.
Inversinis režimas. Prie emiterinės sandūros prijungta atgalinė įtampa, o prie kolektorinės tiesioginė. Emiteris ir kolektorius pasikeičia vaidmenimis: emiteris atlieka kolektoriaus, o kolektorius emiterio funkcijas. Paprastai šis režimas neatitinka normalių tranzistoriaus eksploatacijos sąlygų.
Skiriamos trys galimos tranzistorių jungimo schemos (10.9 pav.): bendros bazės (BB), bendro emiterio (BE) ir bendro kolektoriaus (BK). Ši terminologija rodo, kuris iš tranzistoriaus eletrodų yra bendras jo įėjimo ir išėjimo grandinėms.
Atkreipkime dėmesį į tai, kad šioje schemoje pro įėjimo signalo šaltinį (tiksliau pro šio šaltinio vidinę varžą) teka emiterio srovė Ie. Pro įėjimo signalo šaltinį tekanti srovė vadinama įėjimo srove. Vadinasi, bendros bazės schemai:
Iin = Ie. (10.9)
Išėjimo srovė šioje schemoje yra kolektoriaus srovė:
Iiš = Ik. (10.10)
Jei, veikiant Uin, emiterio srovė sustiprės tam tikru dydžiu DIe, atitinkamai sustiprės ir visos kitos tranzistoriaus srovės:
Ie + D Ie = Ik + DIk + Ib +DIb. (10.11)
Esant bet kuriai jungimo schemai, tranzistorius apibūdinamas diferencialiniu srovės tiesioginio perdavimo koeficientu, kuris rodo išėjimo srovės pokyčio ir jį sukėlusio įėjimo srovės pokyčio santykį, esant pastoviai išėjimo grandinės įtampai. Atsižvelgus į (10.5), bendros bazės schemai šis koeficientas yra emiterio srovės pedavimo koeficientas:
a = DIiš / DIin = DIk / DIe, kai E2 = const.
Kadangi emiterio srovė yra stipriausia iš visų tranzistoriaus srovių, tai bendros bazės schemos įėjimo varža signalo srovės kintamajai dedamajai yra maža. Faktiškai ši varža lygi emiterinės sandūros, įjungtos tiesiogine kryptimi, varžai re, t. y.
Rin = DUin / DIin = DUin / DIe » re. (10.12)
Maža įėjimo varža (keli ar kelios dešimtys omų) yra esminis bendros bazės jungimo schemos trūkumas, nes daugialaipsnėse schemose ši varža šuntuoja ankstesnio laipsnio apkrovos varžą ir gerokai sumažina to laipsnio įtampos ir galios stiprinimo koeficientus.
10.9 paveiksle, b,parodytoje bendro emiterio jungimo schemoje įėjimo signalas taip pat paduodamas tarp emiterio ir bazės išvadų, o kolektoriaus maitinimo šaltinis tarp emiterio ir kolektoriaus išvadų. Taigi emiteris yra įėjimo ir išėjimo grandinių bendras elektrodas.
Pagrindinė bendro emiterio schemos ypatybė yra ta, kad įėjimo srovė joje yra ne emiterio, o silpna bazės srovė. Šios schemos išėjimo srovė, kaip ir bendros bazės schemoje, yra kolektoriaus srovė. Vadinasi, tiesioginio srovės perdavimo koeficientas bendro emiterio schemoje:
b = DIiš /DIin =DIk /DIb. (10.13)
Nustatykime priklausomybę tarp b ir a. Tam pasinaudokime lygybe:
DIb = DIe - DIk ir įrašykime ją vietoj DIb į (10.13) formulę:
b = DIk /DIb =DIk /DIe - DIk = 1 /(DIe /DIk) 1.
Kadangi DIe /DIk = 1 / a, tai
b = a / (1 - a). (10.14)
Jeigu, pavyzdžiui, a = 0,98, tai b = 0,98 / (1-0,98) = 49. Vadinasi, bendro emiterio schemoje tiesioginio srovės perdavimo koeficientas gali siekti kelias dešimtis.
Tranzistoriaus, įjungto pagal bendro emiterio schemą, įėjimo varža žymiai didesnė nei bendros bazės schemoje. Tai išplaukia iš akivaizdžios nelygybės:
DUin /DIb »DUin /DIe. (10.15)
Bendro emiterio schemos privalumu taip pat reikia laikyti galimybę ją maitinti iš vieno įtampos šaltinio, nes prie bazės ir kolektoriaus jungiamos to paties ženklo maitinimo įtampos. Todėl bendro emiterio schema šiuo metu yra labiausiai paplitusi.
Tačiau reikia pažymėti ir tai, kad bendro emiterio schemos temperatūrinis stabilumas yra žemesnis nei bendros bazės schemos.
Tai galima įrodyti šitaip:
Pagal (10.7) kolektoriaus srovė
Ik = aIe + Ikb0.
Ši formulė faktiškai apibūdina tranzistoriaus išėjimo ir įėjimo srovių ryšį bendros bazės schemoje. Dabar nustatykime analizinę išraišką, apibūdinančią ryšį tarp išėjimo (Ik) ir įėjimo (Ib) srovių bendro emiterio schemoje. Pertvarkę anksčiau pateiktą išraišką, gauname:
Ik = a (Ik + Ib) + Ikb0,
iš čia:
Ik = a / (1- a) × Ib + Ikb0 / (1- a). (10.16)
Dėmuo (Ikb0 / 1- a) paprastai žymimas Ike0 ir vadinamas pradine kolektoriaus srove. Vadinasi:
Ik = bIb + Ike0. (10.17)
Nesunku suprasti, kad Ike0 = Ikb0 / 1- a, esant a = 0,95-0,99; ji dešimtis kartų stipresnė už šiluminę srovę Ikb0, ir nors temperatūrai didėjant a kinta nežymiai, bet 1 / (1- a) didėja daug labiau. Kaip tik todėl bendro emiterio schemoje tranzistoriaus išėjimo srovė daug labiau priklauso nuo temperatūros nei bendros bazės schemoje.
Bendro kolektoriaus schemoje (10.9 pav., c) įėjimo signalas paduodamas tarp bazės ir kolektoriaus. Įėjimo srovė yra bazės, o išėjimo emiterio srovė. Todėl tiesioginio srovės perdavimo koeficientas toje schemoje:
DIe /DIb = DIe / (DIe - DIk) = b + 1.
Nors tiesioginio srovės perdavimo koeficientas palyginti didelis ir didelė įėjimo varža, bet, tranzistorių įjungus pagal bendro kolektoriaus schemą, praktikoje nepavyksta pasiekti didelio įtampos stiprinimo koeficiento, todėl ji naudojama žymiai rečiau, nei anksčiau išnagrinėtos schemos.
Lauko tranzistoriumi vadinamas trijų elektrodų puslaidininkinis prietaisas, kuriame srovę kuria pagrindiniai krūvininkai, veikiami išilginio elektrinio lauko, o srovės stiprumas valdomas skersiniu elektriniu lauku, kurį sukuria įtampa, prijungta prie valdymo elektrodo.
Atsižvelgiant į konstrukcinius ypatumus, visus lauko tranzistorius galima suskirstyti į dvi grupes:
1) lauko tranzistoriai su pn sandūromis (kanaliniai arba vienpoliai tranzistoriai);
2) lauko tranzistoriai su izoliuota užtūra (MDP arba MOP tranzistoriai).
10.23 paveiksle schemiškai pavaizduota lauko tranzistoriaus su pn sandūromis konstrukcija ir pateikta jo įjungimo schema. Plonas n (arba p) puslaidininkio sluoksnis, kurio abiejose pusėse sudarytos elektroninės skylinės sandūros, vadinamas kanalu. Tranzistorių su n arba p kanalu veikimo principas analogiškas, skiriasi tik maitinimo šaltinių įtampų poliarumas. Į elektrinę grandinę kanalas įjungiamas dviem ominiais elektrodais, iš kurių vienas vadinamas ištaka ( I ), o kitas santaka ( S ). Prie p sričių prijungtas išvadas yra valdymo elektrodas ir vadinamas užtūra ( U ). Išvadai I, S ir U atitinka (iš eilės) elektrovakuuminio triodo katodą, anodą ir tinklelį arba dvipolio tranzistoriaus emiterį, kolektorių ir bazę.
Kanalo srovės stiprumas priklauso nuo įtampos Us, prijungtos tarp santakos ir ištakos, apkrovos varžos ir puslaidininkinės plokštelės tarp santakos ir ištakos varžos. Kai Us ir Ra yra pastovios, kanalo srovė Is (santakos srovė) priklauso tik nuo kanalo skerspjūvio efektyviojo ploto. Šaltinis Eui sukuria užtūroje neigiamą įtampą, o dėl to padidėja pn sandūros storis ir sumažėja srovei laidaus kanalo skerspjūvio plotas. Mažėjant kanalo skerspjūviui, didėja varža tarp ištakos ir santakos ir silpnėja srovė Is. Sumažėjus užtūros įtampai, sumažėja kanalo varža ir sustiprėja srovė Is. Nuosekliai prie Eui prijungus stiprinamos kintamosios įtampos šaltinį Uin, kanalo srovę galima keisti įėjimo įtampos kitimo dėsniu. Santakos srovė, tekėdama apkrovos rezistoriumi Ra, sukuria jame įtampos kritimą, kuris kinta Uin dėsniu. Tinkamai parinkus Ra, galima pasiekti, kad padidėtų išėjimo įtampos amplitudė, lyginant su įėjimo įtampos amplitude, t. y. sustiprinti signalą.
Lauko tranzistoriai su izoliuota užtūra yra šitokios struktūros: metalas dielektrikas (oksidas) puslaidininkis. Todėl dažnai jie vadinami MDP, arbaMOP, tranzistoriais.
Tokio tranzistoriaus konstrukcija schemiškai atvaizduota 10.24 paveiksle. Prietaiso pagrindas yra monokristalinio p silicio plokštelė (padėklas). Ištakos ir santakos sritys yra silicio sritys, stipriai legiruotos n priemaiša. Atstumas tarp ištakos ir santakos būna maždaug 1mm. Šiame ruože yra silpnai legiruota n silicio sritis (kanalas). Užtūra - metalinė plokštelė, nuo kanalo izoliuota maždaug 0,1mm storio dielektriko sluoksniu. Kaip dielektrikas gali būti panaudota aukštoje temperatūroje išauginta silicio dioksido plėvelė.
Žiūrint, kokio poliarumo (ištakos atžvilgiu) įtampa prijungiama prie užtūros, kanalas gali būti skurdinamas arba sodrinamas (gali netekti arba įgyti krūvininkų elektronų). Kai užtūros įtampa neigiama, laidumo elektronai išstumiami iš kanalo srities į puslaidininkio pagrindą. Tuomet kanalas netenka krūvininkų ir jo srovė silpnėja. Kai užtūros įtampa teigiama, laidumo elektronai iš pagrindo įtraukiami į kanalą. Dirbant šiuo režimu, vadinamu sodrinimo, kanalo srovė stiprėja.
Vadinasi, kitaip nei lauko tranzistoriai su pn sandūromis, tranzistorius su izoliuota užtūra gali dirbti esant nulinei, neigiamai arba teigiamai užtūros įtampai.
10.25 paveiksle, a, parodytos lauko tranzistoriaus su pn sandūromis išėjimo (santakinė) voltamperinių charakteristikų šeimos Is = f (Us), kai Uui = const, pavyzdys.
Tarkime, įtampa tarp užtūros ir ištakos Uui = 0. Didėjant teigiamai santakos įtampai Us , srovė Is stiprėja. Iš pradžių priklausomybė Is = f (Us) yra beveik tiesinė (10.25 pav., a, sritis OA). Tačiau, toliau stiprėjant Is, didėja įtampos kritimas kanale, didėja atgalinis pn sandūrų priešįtampis (ypač prie pat santakos), dėl to siaurėja srovei laidaus kanalo skerspjūvis ir lėčiau stiprėja srovė Is. Pagaliau plokštelės gale, esančiame prie santakos, kanalas tiek susiaurėja, kad, toliau didinant įtampą, srovė Is nebestiprėja (10.25 pav., a, sritis AB). Šis režimas vadinamas soties režimu, o įtampa Us, kuriai veikiant pasiekiamas soties režimas, vadinama soties įtampa (Uss). Nustačius srovės Is priklausomybes nuo įtampos Us, esant įvairioms užtūros įtampoms (Uui < 0), gaunama lauko tranzistoriaus išėjimo charakteristikų šeima, kuri primena vakuuminio pentodo voltamperines charakteristikas.
Priklausomybės Is = f (Uui), kai Us = const, vadinamos užtūrinėmis santakos srovės charakteristikomis (10.25 pav., b). Savo išvaizda jos primena lempų tinklelines anodo srovės charakteristikas.
Lauko tranzistoriaus su izoliuota užtūra išėjimo charakteristikos yra tokio pat pavidalo, kaip ir tranzistoriaus su pn sandūromis (10.26 pav., a). Skirtumas tik tas, kad tranzistoriai su pn sandūromis gali dirbti tik kanalo skurdinimo (siaurinimo) režimu, o MDP (arba MOP) tranzistoriai dirba ir skurdinimo (kai užtūros įtampos neigiamos), ir sodrinimo (kai užtūros įtampos teigiamos) režimais. Todėl tranzistoriaus su izoliuota užtūra užtūrinė santakos srovės charakteristika gali apimti ir teigiamų įtampų tarp užtūros ir ištakos sritį (10.26 pav., b).
Pagrindiniai lauko tranzistorių parametrai:
S = DIs /DUui, kai Us = const. (11.1)
Šis parametras apibūdina užtūros sugebėjimą valdyti santakos srovę.
Nukirtimo įtampa Uui nukirt atgalinė užtūros įtampa, kuriai veikiant srovei laidus kanalas užtveriamas.
Įėjimo varža Rin tarp užtūros ir ištakos (nustatoma, esant maksimaliai leistinei įtampai tarp šių elektrodų)
Rin = DUui max /DIu max.(11.2)
Išėjimo varža Riš (nustatoma, esant soties režimui)
Riš = DUs /DIs, kai Uui = const. (11.3)
Išėjimo varža apibūdinama išėjimo charakteristikų polinkio kampo tangentu. Darbo srityje šis kampas artimas nuliui, vadinasi, išėjimo varža yra gana didelė (šimtų kiloomų).
Be išvardytųjų, lauko tranzistoriui svarbūs yra maksimalius leistinius režimus apibūdinantys parametrai.
Svarbiausi lauko tranzistorių privalumai yra šie:
1. Didelė įėjimo varža: kanalinių tranzistorių su pn sandūromis ji siekia 106 - 109 W, o tranzistorių su izoliuotomis užtūromis - 1013 - 1015 W. Tokia didelė tranzistorių su pn sandūromis įėjimo varža paaiškinama tuo, kad jų elektroninė skylinė sandūra tarp užtūros ir ištakos būna įjungta atgaline kryptimi, o tranzistorių su izoliuota užtūra įėjimo varžą nulemia labai didelė dielektrinio sluoksnio tarp užtūros ir kanalo nuotėkio varža.
2. Žemas savųjų triukšmų lygis, nes lauko tranzistoriuose, kitaip negu dvipoliuose, srovę kuria tik vieno ženklo krūvininkai taip išvengiama rekombinacinio triukšmo. Plačiame dažnių diapazone lauko tranzistorių triukšmų koeficientas nebūna didesnis kaip 0,5 3 dB.
3. Didelis stabilumas, veikiant temperatūriniams ir radioaktyviesiems poveikiams.
4. Didelis elementų tankis integrinėse schemose.
Lauko tranzistoriai pritaikomi stiprintuvų, generatorių, jungiklių schemose. Ypač plačiai jie naudojami betriukšmiuose stiprintuvuose, turinčiuose didelę įėjimo varžą. Labai perspektyvu juos (su izoliuota užtūra) naudojant skaitmeninėse ir loginėse schemose.
Piešiniai