Elektronika 1

5. Maydon tranzistorlari

Avval ko‘rilgan dreyfsiz va dreyfli tranzistorlarga qaraganda bu tipdagi tranzistorlar uni qutbli hisoblashadi, ularnig ishlash prinspida ikki tipdagi zaryad tashuvchilarning ishlatilishi yotadi: elektronlarni va teshiklarni – va shunig uchun ularni qo‘shqutbli deb atashadi.

Uni qutbli tranzistorlarda injeksiya holati ishlatilmaydi va ularning ishlash prinsipida zaryad tashuvchilarning bir belgili – yo elektronlar, yoki teshiklarni ishlatish yotadi. Ular shuningdek maydonli deyiladi, chunki tokning boshqarilishi elektr maydonini o‘zgartirish yo‘li bilan bajariladi.


O‘tishini boshqariladigan maydon tranzistorlari

Maydon tranzistorlari, boshqacha qilib aytganda uni qutbli yoki kanallarni yaratish g‘oyasini qo‘shqutbli tranzistorni yaratiuvchilardan biri U.Shokli 1952 y taklif qildi. Bu tranzistorlarning asosiy ustunligi katta kirish qarshiligi (lampalarga o‘xshash va o‘ndan katta) N-p o‘tishli va p tipdagi kanalli maydon tranzistorining ulanish sxemasi prinsipi 18-rasmda tasvirlangan.

18-rasm.

Yarim o‘tkazuvchanligi plastinka (p-tipidagi) qarama qarshi uchlarida elektrodlarga ega uning yordamida kuchaytiruvchi kaskadning chiqish (boshqariladigan) zanjiriga ulangan. Bu zanjir Е₂ manbadan ta’minalanadi va unga yuklanish Ryu ulangan. Tranzistor bo‘ylab asosiy tashuvchilar toki o‘tadi (elektron toki). Kirish (boshqaradigan) tranzistor zanjiri boshqa tipdagi elektr o‘tkazuvchanlik hududi bo‘lgan uchinchi elektrod yordamida tashkillangan (bu n-hududi). Е₁ manba yagona n-p-o‘tishida teskari kuchlanish yaratadi.
O‘tishga to‘g‘ri kuchlanish berilmaydi, chunki bunda tranzistorning kirish qarshiligi juda kam bo‘ladi. Kirish zanjiriga kuchaytiriladigan tebranishlarnig manbai TM ulangan.
Maydon tranzistorida fizik jarayonlarni ko‘rib chiqamiz. Kirish kuchlanish o‘zgarganda n-p o‘tishda teskari kuchlanish o‘zgaradi, buning natijasida yopuvchi qatlamining qalinligi o‘zgaradi (18-rasmda bu hudud shtrixlangan chiziqlar bilan chegaralangan). Asosiy zaryad tashuvchilar oqimi o‘tadigan hududning ko‘ndalang kesim maydoni tegishli ravishda o‘zgaradi (chiqish toki). Bu hudud kanal deb nomlanadi. Kanalga oqib o‘tadigan asosiy zaryad tashuvchilar elektrodi istok(I) deb nomlanadi. Istok va stok lampaning katod va anodga o‘xshash (yoki qo‘shqutbli tranzistorning emitter va kollektoriga). Kanalning ko‘ndalang kesim maydonini rostlash uchun mo‘ljallangan boshqaruvchi elektrod zatvor deb nomlanadi. Zatvor lampaning to‘riga o‘xshash (yoki qo‘shqutbli tranzistorning bazasiga), garchi ularning ishlash prinsipi ancha farqlanadi.
Agar zatvorda kuchlanish oshirilsa, bunda yopuvchi qatlam qalinlashadi va kanalning ko‘ndalang kesim maydoni kamayadi. O‘zgarmas tokka bo‘lgan uning qarshiligi Ro oshadi va stok toki ishi kamayadi. Zatvorda ma’lum bir kuchlanishda kanalning ko‘ndalang kesim maydoni nolga teng bo‘ladi va stok toki juda kichik miqdorgacha kamayadi. Tranzistor yopiladi. Zatvorda kuchlanish O ga teng bo‘lganida, kanalning kesimi eng katta miqdorgacha oshib boradi, qarshilik R_o eng kam miqdorigacha kamayadi, stok toki maksimal miqdorgacha oshadi. Kirish kuchlanishi yordamida chiqish toki bilan yuqori samarali boshqarish uchun, kanal yaratilgan asosiy yarim o‘tkazuvchini materiali yuqoriomili bo‘lishi kerak, ya’ni aralashmalar konsentratsiyasi yuqori bo‘lmasligi kerak. Shunda yopuvchi qatlam eng katta qalinligida bo‘ladi. Bundan tashqari kanalning o‘zini boshlang‘ich qalinligi (kirish kuchlanishi nol bo‘lganida) yetarlicha kichik bo‘lishi kerak. Stokka yaqinlashgan sari kanal bo‘ylab potensial oshishi sababli, bunda stok yaqinrog‘ida o‘tishni teskari kuchlanishi oshadi va yopuvchi qatlam qalinligi katta bo‘ladi.