Расчёты и эксперименты показывают, что на частоте модуль крутизны входной характеристики составляет 70 % от своего значения на низких частотах, поэтому в технической литературе можно встретить и другое обозначение предельной частоты , называемой также предельной частотой крутизны

Таким образом, область частот, где наблюдается заметный рост коэффициента шума, характеризуется значительным ухудшением усилительных свойств транзистора, вследствие чего использование транзисторов на частотах выше нецелесообразно.

Обычно коэффициент Fш измеряется га частоте 1000 Гц. При указанных выше режимах современные низкочастотные транзисторы на этой частоте могут иметь коэффициент шума от 3 – 5дб до 30 – 35дб. Высокочастотные транзисторы имеют намного меньше коэффициент шума, который в среднем составляет 6 – 10дб.

Полевые транзисторы.

Общие сведения

Униполярный (полевой) транзистор представляет собой полупроводниковый трёхэлектродный прибор, в котором управление током, создаваемым направленным движением носителей заряда одного знака между двумя электродами, достигается с помощью напряжения (электрического поля), приложенного к третьему электроду. Электроды, между которыми протекает рабочиё ток, носят названия истока и стока, причём истоком считается тот электрод, через которые носители втекают в прибор. Третий электрод называется затвором. Изменение величины рабочего тока в униполярном транзисторе осуществляется путём изменения эффективного сопротивления токопроводящего участка, полупроводникового материала между истоком и стоками называемого каналом. В зависимости от типа проводимости полупроводникового материала канала различают униполярные транзисторы с p и n каналом. В качестве исходного материала обычно используются кремний и германий, вследствие чего одни полярные транзисторы называются кремниевыми, другие – германиевыми.

То обстоятельство, что управление величиной рабочего тока униполярных транзисторов осуществляется с помощью канала, дало им второе наименование – канальные транзисторы. Третье название того же самого полупроводникового прибора – полевой транзистор характеризует то, что управление рабочим током осуществляется электрическим полем (напряжением), а не электрическим током, как это имеет место в биполярном транзисторе. Эта последняя особенность униполярных транзисторов, дающая возможность получать очень высокое входное сопротивление приборов, исчисляемое десятками и сотнями мегом, и определила их основное распространённое название – полевые транзисторы. Это название широко используется в научно – технической и радиолюбительской литературе.

Следует отметить, что среди полевых транзисторов различаются два основных вида приборов – полевые транзисторы с p – n переходом между затвором и каналом и полевые транзисторы с изолированным затвором. Это различие обусловлено, с одной стороны, особенностями их изготовления, а с другой – своеобразием электрических характеристик и схем включения.

Принцип действия и устройство

полевого транзистора с p – n переходом

Примесь n типа заряд (З) Рис 1. Продольный

Исток (И) Сток (С) разрез полевого

транзистора с p

каналом и p – n

переходом.

Кристалл p типа

Канал

p– n переход

На рис.1 приведено условное схематическое изображение продольного разреза полевого транзистора с p каналом и p – n переходом. Как видно из этого рисунка, основой является малозаметная пластина полупроводника определённой проводимости ( в данном случае p типа), имеющая на противоположных концах два контакта, исток и сток, обозначённые сокращённо буквами И и С. Толщина пластинки в месте установки третьего электрода – затвора делается очень и очень малой, равной всего нескольким единицам или десяткам микрон. Электронно – дырочный переход получается путём вплавливания или диффузии соответствующей примеси, а управление сопротивлением канала производится за счёт изменения объёма канала полупроводника обеднённого основными носителями или подаче запирающего напряжения на переход. Изменение сопротивления приводит к изменению тока через транзистор. На рис. 1 область, обеднённая носителями, ограничена пунктирной линией.

Своеобразная форма и изменение объёма обеднённой области канала обусловлены тем, что канал транзистора делается из материала с малой концентрацией примеси, высокоомного, тогда как затвор – из материала с большой концентрацией примеси, низкоомного. Поэтому слой обеднённый подвижными носителями заряда, распространяется в область канала, расширяясь по направлению к стоку. Последнее объесняется тем, что величина запирающего напряжения для p – n перехода полевого транзистора возрастает с увеличением расстояния от истока и имеет максимальную величину у стокового конца. Связано это с влиянием дополнительного падения напряжения в канале при прохождении через него тока стока. Отсюда характерная форма обеднённого слоя на участке вблизи стока, вследствие чего ток стока может протекать только через ту часть канала, где ещё присутствуют основные носители заряда.