Tranzistor riadený poľom

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Tranzistor riadený poľom (iné názvy: poľom riadený tranzistor, unipolárny tranzistor, tranzistor ovládaný elektrickým poľom, tranzistor FET, FET-tranzistor, skr. FET z angl. field-effect transistor) je tranzistor využívajúci efekt poľa na zosilňovanie elektrických signálov.

Na rozdiel od bipolárnych tranzistorov (v ktorých je kolektorový prúd ovládaný pomocou prúdu bázy) sa v tranzistoroch ovládaných elektrickým poľom (FET) ovláda kolektorový prúd pomocou napätia medzi riadiacou elektródou a emitorom. Prenos prúdu sa vykonáva jedným druhom nosičov náboja (odtiaľ názov "unipolárny").

Rozdelenie[upraviť | upraviť zdroj]

  • Priechodový tranzistor riadený poľom (skr. JFET alebo NIG FET, kde J=junction, NIG = non-insulated gate):
    • Tranzistor riadený poľom s priechodom p-n (=tranzistor ovládaný elektrickým poľom s hradlom oddeleným priechodom p-n, poľom riadený tranzistor s hradlom izolovaným priechodom p-n, skr. PPN FET, resp. JFET v užšom zmysle alebo FET v užšom zmysle): Tieto tranzistory majú medzi hradlom a kanálom vytvorený priechod p-n, ktorý sa prevádzkuje polarizáciou v závernom smere.
    • MESFET: t.j. s priechodom kov-polovodič so Schotkyho hradlom
    • HEMT
  • Tranzistor riadený poľom s izolovaným hradlom (skr. IG FET, kde IG = insulated gate):
    • Tranzistor riadený poľom s hradlovou dielektrickou vrstvou (=tranzistor ovládaný elektrickým poľom s hradlom oddeleným izolantom, poľom riadený tranzistor s hradlom izolovaným dielektrickou vrstvou, skr. MISFET, kde M=metal, I=insulator, S=semiconductor): Tranzistory tohto typu majú medzi hradlom a kanálom vytvorenú vrstvičku dielektrika. Delia sa na:
      • MOSFET (kde O=oxid) : t.j. s hradlom izolovaným oxidovou vrstvou)
      • MNSFET (kde N=nitride) : t.j. s hradlom izolovaným nitridovou vrstvou)
    • ISFET
    • ENFET
    • OFET
    • CNFET

Výhody a nevýhody[upraviť | upraviť zdroj]

Výhody FET tranzistorov

•Vstupný odpor je 1010 - 1015 Ω, vstupná kapacita 2 pF. •Z hľadiska výrobnej realizácie si vyžadujú podstatne menší počet výrobných operácií. Zatiaľ čo realizácia bipolárneho obvodu TTL si vyžaduje 140 výrobných operácií, je pre realizáciu podobného obvodu s FET-tranzistormi potrebné len 40 výrobných operácií. •Výstupný obvod je dokonale oddelený od vstupného obvodu. •FET - tranzistory vykazujú v nízkofrekvenčných i vysokofrekvenčných zosilňovačoch veľmi malý vlastný šum. •FET - tranzistory vykazujú malé nelineárne skreslenie. •FET - tranzistory vykazujú veľmi dobré spínacie vlastnosti. •Výkonové FET - tranzistory stále častejšie nahradzujú bipolárne tranzistory pre obvodovú jednoduchosť a lepšie vlastnosti.

Nevýhody FET tranzistorov

•Veľký rozptyl prahového napätia UT až niekoľko voltov (u bipolárnych tranzistorov cca 0,1V). •riziko poškodenia vstupu u IGFET-ov (MOSFET-ov). •Klasické FET tranzistory majú nižšiu hornú medznú frekvenciu ako bipolárne tranzistory. Tento nedostatok odstraňujú moderné typy FET-ov (napr. HEMT).