Требуется пояснить каким образом ведет величина сопротивления канала в полевом транзисторе с p-n-затвором и каналом р-типа при росте напряжения, подводимого на электроды затвор-исток.
Ответ
Полевой транзистор обладает очень большим входным и выходным сопротивлением на низких частотах.
Решение
Площадь сечения канала в полевом транзисторе может изменяться напряжением, подаваемым на его затвор. Для этого канал должен быть очень тонким. Именно так управляется ток, который проходит через полевой транзистор. Упрощенная конструкция полевого транзистора с p-n переходом и подключение источников питания в рабочем режиме приведены на рисунке 12.
Рис.12. Упрощенная конструкция полевого транзистора с p-n переходом и подключение источников питания
На исток и сток канала полевого транзистора в этой схеме подается напряжение Uси. На затвор подается запирающее напряжение. Для n-канального транзистора в рабочем режиме к стоку подключается положительный потенциал источника питания Uси, а на затвор - отрицательное напряжение.
Из-за того, что сопротивление полупроводника в канале достаточно большое, запирающий слой в основном образуется именно в канале транзистора
. Из-за падения напряжения на канале напряжение вдоль затвора изменяется. Чем ближе к стоку, тем больше будет напряжение, чем ближе к истоку, тем меньше. И, соответственно, чем ближе к стоку, тем шире будет запирающий слой и тем меньше будет сечение канала.
Эта ситуация иллюстрируется на рисунке 12 заштрихованной областью, которая показывает запирающий слой p-n перехода. При увеличении запирающего напряжения на затворе запирающий слой увеличивается, и сечение канала уменьшается, что приводит к уменьшению тока через транзистор. При достаточно большом запирающем напряжении на затворе, канал полностью перекрывается, и транзистор переходит в режим отсечки.
За счет высокого сопротивления полупроводника в канале полевого транзистора на нем возникает падение напряжения