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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Experimentos entretenidos: algunas posibilidades de un transistor de efecto de campo. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante Se sabe que la resistencia de entrada de un transistor bipolar depende de la resistencia de carga de la cascada, la resistencia de la resistencia en el circuito emisor y el coeficiente de transferencia de corriente de la base. A veces puede ser relativamente pequeño, lo que dificulta hacer coincidir la cascada con la fuente de señal de entrada. Este problema desaparece por completo si utiliza un transistor de efecto de campo: su resistencia de entrada alcanza decenas e incluso cientos de megaohmios. Para conocer mejor el transistor de efecto de campo, realice los experimentos sugeridos. Un poco sobre las características del transistor de efecto de campo.. Al igual que el bipolar, el electrodo de campo tiene tres electrodos, pero se llaman de manera diferente: compuerta (similar a la base), drenaje (colector), fuente (emisor). Por analogía con los transistores de efecto de campo bipolares, existen diferentes "estructuras": con un canal p y un canal n. A diferencia de los bipolares, pueden ser con puerta en forma de unión pn y con puerta aislada. Nuestros experimentos se referirán al primero de ellos. La base del transistor de efecto de campo es una oblea de silicio (puerta), en la que hay una región delgada llamada canal (Fig. 1a). A un lado del canal hay un desagüe, al otro hay una fuente. Al conectar el terminal positivo del transistor a la fuente y el terminal negativo de la batería GB2 al drenaje (Fig. 1, b), surge una corriente eléctrica en el canal. El canal en este caso tiene la máxima conductividad.
Tan pronto como conecta otra fuente de alimentación, GB1, a los terminales de fuente y de puerta (más a la puerta), el canal se “estrecha”, provocando un aumento de la resistencia en el circuito de fuente de drenaje. La corriente en este circuito disminuye inmediatamente. Al cambiar el voltaje entre la puerta y la fuente, se controla la corriente de drenaje. Además, no hay corriente en el circuito de compuerta; la corriente de drenaje está controlada por un campo eléctrico (por eso el transistor se llama efecto de campo), creado por el voltaje aplicado a la fuente y a la compuerta. Lo anterior se aplica a un transistor con canal p, pero si el transistor es con canal n, la polaridad de los voltajes de suministro y control se invierte (Fig. 1c). En la mayoría de los casos, puede encontrar un transistor de efecto de campo en una caja de metal; luego, además de los tres terminales principales, también puede tener un terminal de carcasa, que durante la instalación se conecta al cable común de la estructura. Uno de los parámetros de un transistor de efecto de campo es la corriente de drenaje inicial (inicio Ic), es decir, la corriente en el circuito de drenaje con voltaje cero en la puerta del transistor (en la Fig. 2a, el control deslizante de resistencia variable está en la posición inferior en el diagrama) y a una tensión de alimentación determinada. Si mueve suavemente el control deslizante de la resistencia hacia arriba en el circuito, a medida que aumenta el voltaje en la puerta del transistor, la corriente de drenaje disminuye (Fig. 2b) y, a un voltaje específico para un transistor determinado, caerá a casi cero. La tensión correspondiente a este momento se denomina tensión de corte (UZIots).
La dependencia de la corriente de drenaje del voltaje de la compuerta es bastante cercana a una línea recta. Si tomamos un incremento arbitrario en la corriente de drenaje y lo dividimos por el incremento correspondiente en el voltaje entre la puerta y la fuente, obtenemos el tercer parámetro: la pendiente de la característica (S). Este parámetro es fácil de determinar sin eliminar las características ni buscarlo en el directorio. Es suficiente medir la corriente de drenaje inicial y luego conectar, digamos, entre la puerta y la fuente un elemento galvánico con un voltaje de 1,5 V. Reste la corriente de drenaje resultante de la inicial y divida el resto por el voltaje del elemento. se obtiene el valor de la pendiente de la característica en miliamperios por voltio. El conocimiento de las características de un transistor de efecto de campo complementará la familiaridad con sus características de salida estándar (Fig. 2c). Se eliminan cuando el voltaje entre el drenaje y la fuente cambia para varios voltajes de compuerta fijos. Es fácil ver que hasta un cierto voltaje entre el drenaje y la fuente, la característica de salida no es lineal y luego, dentro de límites de voltaje significativos, es casi horizontal. Por supuesto, en diseños reales no se utiliza una fuente de alimentación separada para suministrar voltaje de polarización a la puerta. La polarización se forma automáticamente cuando se conecta una resistencia constante de la resistencia requerida al circuito fuente. Ahora seleccione varios transistores de efecto de campo de las series KP103 (con canal p), KP303 (con canal n) con diferentes índices de letras y practique determinando sus parámetros usando los diagramas dados. Transistor de efecto de campo - sensor táctil. La palabra "sensor" significa sentimiento, sensación, percepción. Por tanto, podemos suponer que en nuestro experimento el transistor de efecto de campo actuará como un elemento sensible que reacciona al tocar uno de sus terminales. Además del transistor (Fig. 3), por ejemplo, cualquiera de la serie KP103, necesitará un óhmetro con cualquier rango de medición. Conecte las sondas del óhmetro en cualquier polaridad a los terminales de fuente y drenaje; la flecha del óhmetro mostrará una pequeña resistencia de este circuito de transistor.
Luego toque la salida del obturador con el dedo. La aguja del óhmetro se desviará bruscamente en la dirección de aumento de la resistencia. Esto sucedió porque la interferencia de la corriente eléctrica cambió el voltaje entre la puerta y la fuente. La resistencia del canal aumentó, lo que fue registrado por el óhmetro. Sin quitar el dedo de la puerta, intente tocar el terminal fuente con otro dedo. La aguja del óhmetro volverá a su posición original; después de todo, la puerta resultó estar conectada a través de la resistencia de la sección manual a la fuente, lo que significa que el campo de control entre estos electrodos prácticamente desapareció y el canal se volvió conductor. Estas propiedades de los transistores de efecto de campo se utilizan a menudo en interruptores táctiles, botones e interruptores. Transistor de efecto de campo - indicador de campo. Modifique ligeramente el experimento anterior: acerque el transistor con el terminal de puerta (o cuerpo) lo más posible a la toma de corriente o al cable de un aparato eléctrico en funcionamiento enchufado a él. El efecto será el mismo que en el caso anterior: la aguja del óhmetro se desviará en la dirección de aumentar la resistencia. Esto es comprensible: se forma un campo eléctrico cerca del tomacorriente o alrededor del cable al que reacciona el transistor. En esta capacidad, se utiliza un transistor de efecto de campo como sensor del dispositivo para detectar cableado eléctrico oculto o la ubicación de un cable roto en una guirnalda de Año Nuevo; en este punto la intensidad del campo aumenta. Sosteniendo el transistor indicador cerca del cable de alimentación, intente encender y apagar el aparato eléctrico. El cambio en el campo eléctrico será registrado por la aguja del óhmetro. Transistor de efecto de campo - resistencia variable. Después de conectar el circuito de ajuste de voltaje de polarización entre la puerta y la fuente (Fig. 4), coloque el control deslizante de la resistencia en la posición inferior de acuerdo con el diagrama. La aguja del óhmetro, como en experimentos anteriores, registrará la resistencia mínima del circuito drenaje-fuente.
Al mover el control deslizante de la resistencia hacia arriba en el circuito, puede observar un cambio suave en las lecturas del óhmetro (aumento de la resistencia). El transistor de efecto de campo se ha convertido en una resistencia variable con una gama muy amplia de cambios de resistencia, independientemente del valor de la resistencia en el circuito de compuerta. La polaridad de la conexión del óhmetro no importa, pero habrá que cambiar la polaridad del elemento galvánico si se utiliza un transistor con canal n, por ejemplo, cualquiera de la serie KP303. Transistor de efecto de campo - estabilizador de corriente. Para realizar este experimento (Fig.5), necesitará una fuente de corriente continua con un voltaje de 15...18 V (cuatro baterías 3336 conectadas en serie o una fuente de alimentación de CA), una resistencia variable con una resistencia de 10 o 15 kOhm, dos resistencias constantes, un miliamperímetro con un límite de medición de 3 a 5 mA, sí, un transistor de efecto de campo.
Primero, coloque el control deslizante de la resistencia en la posición inferior de acuerdo con el diagrama, correspondiente al suministro del voltaje de suministro mínimo al transistor: aproximadamente 5 V con los valores de las resistencias R2 y R3 indicados en el diagrama. Seleccionando la resistencia R1 (si es necesario), establezca la corriente en el circuito de drenaje del transistor en 1,8...2,2 mA. A medida que mueve el control deslizante de la resistencia hacia arriba en el circuito, observe el cambio en la corriente de drenaje. Puede suceder que se mantenga igual o aumente ligeramente. En otras palabras, cuando el voltaje de suministro cambia de 5 a 15...18 V, la corriente a través del transistor se mantendrá automáticamente en el nivel especificado (mediante la resistencia R1). Además, la precisión del mantenimiento actual depende del valor establecido inicialmente: cuanto menor sea, mayor será la precisión. El análisis de las características de producción de acciones que se muestran en la figura ayudará a confirmar esta conclusión. 2, c. Esta cascada se denomina fuente de corriente o generador de corriente. Se puede encontrar en una amplia variedad de diseños. Autor: B. Ivanov
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Comentarios sobre el artículo: jurado Los principiantes necesitan saber ![[!]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/excl.gif){kind=small} vencedor Normal: todo está bien y es comprensible. Gracias. Aleksey Un artículo muy útil y útil.
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