Расшифровываем параметры полевых транзисторов: понятный гид для начинающих

Содержимое статьи:

• Типы полевых транзисторов
• Основные параметры полевого транзистора
• 1. Напряжение отсечки (Vgs(off) или Vp)
• 2. Начальный ток стока (Idss)
• 3. Напряжение пробоя сток-исток (BVdss)
• 4. Пороговое напряжение (Vgs(th) или Vt)
• 5. Ток стока в состоянии включения (Id(on))
• 6. Крутизна характеристики (gm) или коэффициент усиления по напряжению в режиме общего истока (Yfs)
• 7. Входная емкость (Ciss), выходная емкость (Coss), емкость обратной передачи (Crss)
• 8. Сопротивление открытого канала (Rds(on))
• 9. Максимальная рассеиваемая мощность (Pd)

Полевые транзисторы (FETs), как и биполярные транзисторы, являются фундаментальными элементами современной электроники. Однако, параметры FETs могут показаться немного запутанными, особенно для новичков. Эта статья поможет разобраться в основных характеристиках полевых транзисторов.

Типы полевых транзисторов

Прежде чем говорить о параметрах, важно знать, какие бывают типы FETs:

• JFET (Field-Effect Transistor with Junction):
• n-канальный JFET (n-channel JFET)
• p-канальный JFET (p-channel JFET)
• MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor):
• Управляемый обеднением (Depletion-mode MOSFET):
• n-канальный depletion MOSFET
• p-канальный depletion MOSFET
• Управляемый обогащением (Enhancement-mode MOSFET):
• n-канальный enhancement MOSFET
• p-канальный enhancement MOSFET
  Параметры, которые мы рассмотрим, применимы ко всем типам FETs, но некоторые значения будут различаться.
  

  Основные параметры полевого транзистора

  1. Напряжение отсечки (Vgs(off) или Vp)

• Определение: Это напряжение между затвором и истоком (Vgs), при котором транзистор полностью выключается. То есть, ток стока (Id) становится практически равен нулю.
• Важно знать:
• Для n-канальных JFETs и depletion-mode MOSFETs, Vgs(off) имеет отрицательное значение.
• Для p-канальных JFETs и depletion-mode MOSFETs, Vgs(off) имеет положительное значение.
• В документации обычно указывается минимальное (наименьшее по модулю) значение Vgs(off).
  

  2. Начальный ток стока (Idss)

• Определение: Это ток стока, который течет, когда напряжение между затвором и истоком (Vgs) равно нулю.
• Важно знать:
• Idss - это максимальный ток стока для JFETs и depletion-mode MOSFETs.
• В документации часто указывается минимальное и максимальное значения Idss.
  

  3. Напряжение пробоя сток-исток (BVdss)

• Определение: Это максимальное напряжение между стоком и истоком (Vds), которое транзистор может выдержать без повреждений. Превышение этого напряжения может привести к пробою и необратимому повреждению транзистора.
• Важно знать: Всегда убедитесь, что максимальное напряжение в вашей схеме значительно ниже BVdss.
  

  4. Пороговое напряжение (Vgs(th) или Vt)

• Определение: Это напряжение между затвором и истоком (Vgs), при котором транзистор начинает проводить ток. То есть, ток стока (Id) начинает увеличиваться.
• Важно знать:
• Для n-канальных enhancement-mode MOSFETs, Vgs(th) имеет положительное значение.
• Для p-канальных enhancement-mode MOSFETs, Vgs(th) имеет отрицательное значение.
• В документации обычно указывается минимальное и максимальное значения Vgs(th).
  

  5. Ток стока в состоянии включения (Id(on))

• Определение: Это ток стока, который течет при определенном напряжении между затвором и истоком (Vgs) и напряжении между стоком и истоком (Vds). Параметр используется для enhancement-mode MOSFETs.
• Важно знать: Указывается при определенных тестовых условиях (Vgs и Vds).
  

  6. Крутизна характеристики (gm) или коэффициент усиления по напряжению в режиме общего истока (Yfs)

• Определение: Это мера того, насколько сильно ток стока (Id) изменяется при изменении напряжения между затвором и истоком (Vgs). Отражает усиление транзистора.
• Важно знать: Измеряется в Сименсах (S) или миллиСименсах (mS).
  

  7. Входная емкость (Ciss), выходная емкость (Coss), емкость обратной передачи (Crss)

• Определение: Эти параметры описывают емкости между различными выводами транзистора. Важны при работе на высоких частотах.
• Важно знать:
• Ciss - емкость между затвором и истоком (при закороченном стоке).
• Coss - емкость между стоком и истоком (при закороченном затворе).
• Crss - емкость между затвором и стоком. Также известна как емкость Миллера.
  

  8. Сопротивление открытого канала (Rds(on))

• Определение: Это сопротивление между стоком и истоком, когда транзистор полностью включен (обычно для MOSFETs).
• Важно знать: Чем меньше Rds(on), тем меньше потери мощности на транзисторе в проводящем состоянии.
• Применимость: Особенно важно для применения в качестве ключей и силовых транзисторов.
  

  9. Максимальная рассеиваемая мощность (Pd)

• Определение: Это максимальная мощность, которую транзистор может рассеивать в виде тепла без повреждений.
• Важно знать: Превышение Pd может привести к перегреву и повреждению транзистора. Необходимо использовать радиаторы для отвода тепла.
  Понимание этих параметров поможет вам выбрать подходящий полевой транзистор для вашего проекта и правильно его использовать.