FET - je to elektronické zařízení, které se používá k zesílení a přepínání signálů v různých elektronických zařízeních. Je hlavním prvkem moderních radioelektronických systémů a je široce používán v televizorech, rádiích, počítačích, mobilních telefonech a dalších zařízeních.
Tento článek se zabývá charakteristikami tranzistoru pole, jeho zvláštnostmi a výhodami oproti jiným typům tranzistorů.
Hlavní rozdíl mezi tranzistorem pole a jinými typy tranzistorů, jako jsou bipolární a integrální tranzistory, je ten, že je řízen polem, nikoli proudem.
Tranzistory v terénu mají řadu výhod oproti jiným typům tranzistorů, jako je vysoká rychlost přepínání, nízká spotřeba energie, vysoká spolehlivost a dlouhá životnost. V tomto ohledu jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích, včetně telekomunikací, počítačových systémů, automobilového průmyslu a dalších.
Obecné informace o tranzistoru v terénu
Hlavní rozdíl mezi tranzistorem pole a jinými typy tranzistorů je ten, že je řízen na základě elektrického pole, nikoli elektrického proudu. Díky tomu je efektivnější a umožňuje ovládat velké proudy pomocí malého řídicího signálu. Výsledkem je, že tranzistory v terénu mají obvykle menší rozměry, nízkou spotřebu energie a menší ohřev než jiné typy tranzistorů.
Tranzistory v terénu se používají v mnoha elektronických zařízeních a systémech, včetně počítačů, mobilních telefonů, zvukových zesilovačů, napájecích zdrojů atd.
Další důležitou výhodou tranzistorů v terénu je jejich schopnost pracovat s vysokými frekvencemi, díky čemuž jsou ideální pro použití v rádiové komunikaci a dalších aplikacích, které vyžadují vysokou rychlost a výkon.
Tranzistory však mají i určitá omezení. Mohou být například citlivé na statickou elektřinu a vyžadují pečlivé zpracování a montáž. Kromě toho mají určité volt-ampérové vlastnosti, které je třeba vzít v úvahu při jejich použití.
Princip práce a struktura
Hlavním prvkem struktury tranzistoru pole je křemíková deska zvaná substrát. Na této desce jsou vytvořeny dva p-n přechody oddělené tenkou vrstvou řídicí elektrody. Tato vrstva se nazývá závěrka. Jeden z p-n přechodů tvořený závěrkou a substrátem se nazývá p-n přechod zpětného posunu. Další p-n-přechod tvořený substrátem a pracovními vodivými vrstvami se nazývá p-n-přechod přímého posunu.
| Elektroda | Označení | Funkce |
|---|---|---|
| Závěrka | G | Řídí tok proudu |
| Počátek | S | Dostane proud |
| Stoka | D | Rozdává proud |
Když je na závěr tranzistoru pole přiváděno napětí, vytvoří se elektrické pole, které mění šířku přechodu zpětného posunu. V důsledku změny šířky přechodu se mění jeho odpor, což má za následek změnu proudového tranzistoru, který protéká mezi zdrojem a odtokem. Toto elektrostatické pole hraje roli řídicí veličiny a umožňuje regulovat zisk a další parametry provozu tranzistoru.
Typy tranzistorů v terénu
Tranzistory pole, také známé jako tranzistory s řídicí elektrodou nebo FET (Field Effect Transistor), mají několik různých typů, které se liší vnitřní strukturou a způsobem práce.
Unipolární tranzistor pole (JFET)
Jeden z nejběžnějších typů tranzistorů v terénu. JFET má jeden řídicí elektrodový uzávěr, který řídí proud mezi zdrojem a odtokem. JFET má obvykle vysoký vstupní odpor a dobrou linearitu, díky čemuž je užitečný pro použití ve vysokofrekvenčních zesilovačích a zesilovačích malého signálu.
Tranzistor kovů (MOSFET)
MOSFET má strukturu s izolací na kovu. Má také závěrku, ale na rozdíl od JFET může být MOSFET řízeným napětím, nejen proudem. MOSFET má obvykle nižší vstupní odpor než JFET a lze jej použít k ovládání velkých proudů. MOSFET je široce používán v digitálních obvodech a zařízeních pro zvýšení výkonu.
Izolační tranzistor (IGFET)
IGFET, také známý jako MOSFET s integrovanou elektrodou, má další izolaci mezi závěrkou a zbytkem vrstev struktury MOSFET. To umožňuje snížit kapacitu mezi závěrkou a jinými elektrodami, což zlepšuje rychlost tranzistoru a umožňuje práci na vyšších frekvencích.
Každý z těchto typů tranzistorů v terénu má svá specifika a aplikace. Výběr konkrétního typu tranzistoru pole závisí na požadovaných vlastnostech a provozních podmínkách.
Vlastnosti tranzistorů v terénu
Jedním z rysů tranzistoru v terénu je jeho vysoký vstupní odpor. To znamená, že tranzistor používá na svém vstupu velmi málo proudu, což umožňuje jeho použití v obvodech s malými proudy.
Dalším rysem tranzistorů v poli je jejich malá velikost uzamykacího napětí. To znamená, že otevření tranzistoru vyžaduje velmi nízké napětí, díky čemuž je velmi efektivní a rychlý.
Tranzistory v terénu mají také vysoký zisk, což jim umožňuje použít je k zesílení signálu. Díky této funkci našli široké uplatnění v oblasti radioelektroniky a telekomunikací.
Dalším důležitým rysem tranzistorů v terénu je jejich nízká spotřeba energie. Díky tomu jsou energeticky účinné, což je zvláště důležité v mnoha moderních aplikacích.
Další předností tranzistorů v terénu je jejich malá velikost. Díky tomu mohou být snadno integrovány do kompaktních zařízení, jako jsou mobilní telefony nebo notebooky.
Obecně platí, že tranzistory v terénu jsou velmi univerzální a efektivní zařízení. Používají se v mnoha oblastech elektroniky a existuje mnoho různých možností a typů, z nichž každá má své vlastní jedinečné vlastnosti a vlastnosti.
Rozdíly mezi tranzistory pole a jinými typy
Tranzistory v terénu se od ostatních typů tranzistorů liší svou hlavní strukturou a principem fungování.
Hlavním rozdílem je přítomnost izolované závěrky (gate) tranzistorů v poli, která odděluje vstupní a výstupní oblasti. To umožňuje měnit polohu nábojů v kanálu a tím řídit vodivost.
Dalším důležitým rozdílem je schopnost pracovat s tranzistory pole s kladným i záporným napájecím napětím, což umožňuje jejich použití v širším rozsahu obvodů a zařízení.
Tranzistory v terénu se také vyznačují vysokým vstupním odporem a nízkou křížovou vazbou mezi vstupním a výstupním signálem.
Důležitou vlastností tranzistorů v terénu je schopnost vytvářet zesilovače s malým počtem dalších prvků. Díky tomu jsou tranzistory v poli populární v radioelektronice.