ಫೀಲ್ಡ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು

ಫೀಲ್ಡ್-ಎಫೆಕ್ಟ್ (ಯೂನಿಪೋಲಾರ್) ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಣ p-n- ಜಂಕ್ಷನ್ (Fig. 1) ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಗೇಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಿಯಂತ್ರಣ p-n ಜಂಕ್ಷನ್ನೊಂದಿಗೆ ಕ್ಷೇತ್ರ-ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಸಾಧನವು ಬೈಪೋಲಾರ್ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಸರಳವಾಗಿದೆ.

n-ಚಾನೆಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ, ಚಾನಲ್‌ನಲ್ಲಿನ ಮುಖ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳು ಚಾನಲ್‌ನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಕಡಿಮೆ-ಸಂಭಾವ್ಯ ಮೂಲದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಸಂಭಾವ್ಯ ಡ್ರೈನ್‌ಗೆ ಚಲಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ಡ್ರೈನ್ ಕರೆಂಟ್ Ic ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. FET ಯ ಗೇಟ್ ಮತ್ತು ಮೂಲದ ನಡುವೆ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಚಾನಲ್‌ನ n- ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತು ಗೇಟ್‌ನ p- ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಹೀಗಾಗಿ, n-ಚಾನೆಲ್ FET ನಲ್ಲಿ, ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳ ಧ್ರುವೀಯತೆಗಳು ಕೆಳಕಂಡಂತಿವೆ: Usi> 0, Usi≤0. ಗೇಟ್ ಮತ್ತು ಚಾನಲ್ ನಡುವಿನ pn ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗೆ ತಡೆಯುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ (Fig. 2, a ನೋಡಿ), ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಖಾಲಿಯಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ ಏಕರೂಪದ ಪದರವು ಚಾನಲ್ ಗಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 1. p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು n- ಮಾದರಿಯ ಚಾನಲ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಗೇಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಕ್ಷೇತ್ರ-ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ರಚನೆ (a) ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ (b); 1,2 - ಚಾನಲ್ ಮತ್ತು ಪೋರ್ಟಲ್ ವಲಯಗಳು; 3,4,5 - ಮೂಲದ ತೀರ್ಮಾನಗಳು, ಡ್ರೈನ್, ಜೈಲು

ಅಕ್ಕಿ. 2. Usi = 0 (a) ಮತ್ತು Usi> 0 (b) ನಲ್ಲಿ ಕ್ಷೇತ್ರ-ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಚಾನಲ್ ಅಗಲ

ಇದು ನಡೆಸುವ ಚಾನಲ್ನ ಅಗಲದಲ್ಲಿ ಕಡಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂಲ ಮತ್ತು ಡ್ರೈನ್ ನಡುವೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಸವಕಳಿ ಪದರವು ಅಸಮವಾಗುತ್ತದೆ (Fig. 2, b), ಡ್ರೈನ್ ಬಳಿ ಚಾನಲ್ನ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಾನಲ್ನ ವಾಹಕತೆ ಕೂಡ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

FET ಯ VAH ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 3. ಇಲ್ಲಿ, ಸ್ಥಿರ ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ Uzi ನಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ Usi ಮೇಲೆ ಡ್ರೈನ್ ಕರೆಂಟ್ Ic ಯ ಅವಲಂಬನೆಗಳು ಕ್ಷೇತ್ರ-ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಔಟ್ಪುಟ್ ಅಥವಾ ಡ್ರೈನ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ (Fig. 3, a).

ಅಕ್ಕಿ. 3. ಫೀಲ್ಡ್-ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಔಟ್ಪುಟ್ (ಎ) ಮತ್ತು ವರ್ಗಾವಣೆ (ಬಿ) ವೋಲ್ಟ್-ಆಂಪಿಯರ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು.

ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಆರಂಭಿಕ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ, ಉಮಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಡ್ರೈನ್ ಪ್ರವಾಹವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂಲ-ಡ್ರೈನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ Usi = Uzap– [Uzi] ಗೆ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಚಾನಲ್ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ Ic ಸ್ಟಾಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ (ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಪ್ರದೇಶ) ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಋಣಾತ್ಮಕ ಗೇಟ್-ಟು-ಸೋರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ Uzi ವೋಲ್ಟೇಜ್ Uc ಮತ್ತು ಚಾನೆಲ್ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಪ್ರಸ್ತುತ Ic ಯ ಕಡಿಮೆ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ವೋಲ್ಟೇಜ್ Usi ನಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಳವು ಗೇಟ್ ಮತ್ತು ಚಾನಲ್ ನಡುವಿನ p — n ಜಂಕ್ಷನ್ನ ಸ್ಥಗಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಔಟ್ಪುಟ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು Ic = f (Uz) (Fig. 3, b).

ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ, ಇದು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಯುಸಿಯಿಂದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಇನ್ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (ಗೇಟ್ - ಡ್ರೈನ್) ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಚಾನಲ್ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಆರಂಭಿಕ ಡ್ರೈನ್ ಕರೆಂಟ್ Ic0 ಎಂಬ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹರಿಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ಇದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಚಾನಲ್ ಅನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ "ಲಾಕ್" ಮಾಡಲು, ಇನ್ಪುಟ್ಗೆ ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ Uotc ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.FET ಯ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣ - ಗೇಟ್ ಡ್ರೈನ್ ಕರೆಂಟ್ I3 ಗೇಟ್‌ನ ಅವಲಂಬನೆ - ಮೂಲ ವೋಲ್ಟೇಜ್ - ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ Uzi <0 ನಲ್ಲಿ ಗೇಟ್ ಮತ್ತು ಚಾನಲ್ ನಡುವಿನ p-n ಜಂಕ್ಷನ್ ಮುಚ್ಚಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಗೇಟ್ ಕರೆಂಟ್ ಆಗಿದೆ ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ (I3 = 10-8 ... 10-9 A), ಆದ್ದರಿಂದ ಅನೇಕ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಬಹುದು.

ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಇದ್ದಂತೆ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು, ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಮೂರು ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ: ಸಾಮಾನ್ಯ ಗೇಟ್, ಡ್ರೈನ್ ಮತ್ತು ಮೂಲದೊಂದಿಗೆ (ಚಿತ್ರ 4). ನಿಯಂತ್ರಣ p-n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಕ್ಷೇತ್ರ-ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನ I-V ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 3, ಬಿ.

ಅಕ್ಕಿ. 4. ನಿಯಂತ್ರಣ p-n-ಜಂಕ್ಷನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ-ಮೂಲ ಕ್ಷೇತ್ರ-ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸ್ಕೀಮ್

ದ್ವಿಧ್ರುವಿಗಳ ಮೇಲೆ ನಿಯಂತ್ರಣ p-n-ಜಂಕ್ಷನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಕ್ಷೇತ್ರ-ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನಗಳೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ, ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸುಲಭ, ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೆರೆದ ಚಾನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕ್ಷೇತ್ರ-ಪರಿಣಾಮದ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಅಂತಹ ಅನಾನುಕೂಲತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ I ನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ - V ಗುಣಲಕ್ಷಣ, ಇದು ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಸಂಕೀರ್ಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಜ್ಞಾನಗಳ ಡಾಕ್ಟರ್, ಪ್ರೊಫೆಸರ್ L.A. ಪೊಟಾಪೋವ್