O’zbekiston respublikasi oliy ta’lim fan va innovatsiyalar vazirligi islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika universitetining qo‘qon filiali

Tayanch iboralar:maydoniy tranzistor, unipolyar tranzistorlar, kanal, stok, istok, Zatvor, berkilish kuchlanishi, to‘yinish kuchlanishi, to‘yinish
Elektrod toklari asosiy zaryad tashuvchilarning kristall hajmidagi elektr maydon ta’sirida dreyf harakatlanishiga asoslangan uch elektrodli, kuchlanish bilan boshqariladigan yarimo‘tkazgich asbob maydoniy tranzistor (MT) deyiladi. MTlarda tok hosil bo‘lishida faqat bir turli asosiy zaryad tashuvchilar (elektronlar yoki kovaklar) qatnashgani sababli ular ba’zan unipolyar tranzistorlar deb ataladi. MTlarda, BTlardagi kabi tezkorlikka ta’sir etuvchi injeksiya va ekstraksiya natijasida noasosiy zaryad tashuvchilarning to‘planish jarayonlari mavjud emas.
r–n o‘tish bilan boshqariluvchi n – kanalli MT tuzilmasining ko‘ndalang kesimi va uning shartli belgilanishi 3.1-rasmda keltirilgan.
n–turdagi soha kanal deb ataladi. Kanalga zaryad tashuvchilar kiritiladigan kontakt istok (I); zaryad tashuvchilar chiqib ketadigan kontakt stok (S) deb ataladi. Zatvor (Z) boshqaruvchi elektrod hisoblanadi. Zatvor va istok oralig‘iga kuchlanish berilganda yuzaga keladigan elektr maydoni kanal o‘tkazuvchanligini, natijada kanaldan oqib o‘tayotgan tokni o‘zgartiradi. Zatvor sifatida kanalga nisbatan o‘tkazuvchanligi teskari turdagi soha qo‘llaniladi. Ishchi rejimda u teskari ulangan bo‘lib kanal bilan r – n o‘tish hosil qiladi.

a) b)

3.1 – rasm. n – kanalli MT tuzilmasining ko‘ndalang kesimi (a)
va uning shartli belgilanishi (b).

Kanalning ko‘ndalang kesimi nolga teng bo‘ladigan vaqtdagi zatvor kuchlanishi berkilish kuchlanishiU_ZI.BERK. deb ataladi va bu vaqtda tranzistor istoki stokdan uzilib qoladi, ya’ni berk rejimda ishlaydi.

kuchlanish berkilish kuchlanishiga U_ZI.BERK ga teng bo‘ladigan vaqtdagi stok kuchlanishi to‘yinish kuchlanishiU_SI.TO‘Y. deb ataladi.
Bu erdan
.
vaqtdagi tranzistorning ishchi rejimi tekis o‘zgarish rejimi, vaqtdagi tranzistorning ishchi rejimi esa to‘yinish rejimi deb ataladi. To‘yinish rejimida U_SI kuchlanish qiymatining ortishiga qaramay I_C tokining ortishi deyarli to‘xtaydi. Bu holat bir vaqtning o‘zida zatvordagi U_ZI kuchlanishining ham ortishi bilan tushuntiriladi. Bu vaqtda kanal torayadi va I_C tokini kamayishiga olib keladi. Natijada I_C dreyfrli o‘zgarmaydi.
MTning asosiy parametrlari:
Xarakteristika tikligi
U_SI = const bo‘lgandagi ;
Ichki (differensial) qarshilik


U_ZI = const bo‘lgandagi ;
Kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish koeffitsienti:


I_S = const bo‘lgandagi .
Kichik signal parametrlari o‘zaro ifoda bilan bog‘langan.
MTda elektrodlar uchta bo‘lgani sababli, uch xil ulanish sxemalari mavjud: umumiy istok (UI), umumiy stok (US) va umumiy zatvor (UZ). Bunda MT elektrodlaridan biri sxemaning kirish va chiqish zanjirlari uchun umumiy, uning o‘zgaruvchan tok (signal) bo‘yicha potensiali esa nolga teng qilib olinadi. Asosiy ulanish sxemasi bo‘lib UI ulanish xizmat qiladi.

a) b) v)

3.2 – rasm. MTlarning ulanish sxemalari: UI (a), US (b) va UZ (v).

r – n o‘tish bilan boshqariladigan maydoniy tranzistorlardan farqli ravishda MDYA – tranzistorlarda metall zatvor kanal hosil qiluvchi doim o‘tkazgichli sohadan dielektrik qatlami yordamida izolyasiyalangan. SHu sababli MDYA – tranzistorlar zatvori izolyasiyalangan maydoniy tranzistorlar turiga kiradi. Dielektrik qatlami SiO₂ dielektrik oksidi bo‘lganligi sababli, bu tranzistorlar MOYA – tranzistorlar (metall – oksid - yarim o‘tkazgichli tuzilma) deb ham ataladilar.

MDYA – tranzistorlarning ishlash prinsipi ko‘ndalang elektr maydoni ta’sirida dielektrik bilan chegaralangan yarim o‘tkazgichning yuqori qatlamida o‘tkazuvchanlikni o‘zgartirish effektiga asoslangan. YArim o‘tkazgichning yuqori qatlami tranzistorning tok o‘tkazuvchi kanali vazifasini bajaradi.
r–kanali induksiyalangan MDYA - tranzistor tuzilmasi 3.3.a –rasmda va uning shartli belgisi 3.3.b-rasmda keltirilgan.



3.3 – rasm. r–kanali induksiyalangan MDYA:
a) tranzistor tuzilmasi b) uning shartli belgisi

Tranzistor quyidagi chiqishlarga ega: istokdan chiqish – I, stokdan chiqish – S, zatvordan chiqish – Z va asos deb ataluvchi – A kristalldan chiqish.

Stok va istoklarning r⁺ - sohalari n – turdagi yarim o‘tkazgich bilan ikkita r – n o‘tish hosil qilganligi sababli, U_SI kuchlanishining biror qutblanishida bu o‘tishlardan biri teskari yo‘nalishda ulanadi va stok toki I_S deyarli nolga teng bo‘ladi.
Tranzistorda tok o‘tkazuvchi kanal hosil qilish uchun zatvorga teskari qutblikdagi kuchlanish beriladi. Zatvor elektr maydoni SiO₂ dielektrik qatlami orqali yarim o‘tkazgichning yuqori qatlamiga kiradi, undagi asosiy zaryad tashuvchilar (elektronlar)ni itarib chiqaradi va asosiy bo‘lmagan zaryad tashuvchilar (kovaklar)ni o‘ziga tortadi. Natijada yuqori qatlam elektronlari kambag‘allashib , kovaklar bilan esa boyib boradi. Zatvor kuchlanishi bo‘sag‘aviy deb ataluvchi ma’lum qiymati U₀ ga etganda, yuqori qatlamda elektr o‘tkazuvchanlik kovak o‘tkazuvchanlik bilan almashadi va istok va stokni bir – biri bilan bog‘lovchi r- turdagi kanal shakllanadi. bo‘lganda yuqori qatlam kovaklar bilan boyib boradi, bu esa kanal qarshiligini kamayishiga olib keladi. Bu vaqtda stok toki I_S ortadi. 3.4–rasmda r – kanali induksiyalangan MDYA - tranzistorning stok – zatvor VAX keltirilgan.
3.5–rasmda n - kanali induksiyalangan MDYA - tranzistorning chiqish (stok) xarakteristikalar oilasi keltirilgan. Zatvorga ma’lum kuchlanish berilganda ning ortib borishiga ko‘ra stok toki nolь qiymatdan avvaliga chiziqli ko‘rinishda ortib boradi (VAX ning tikka qismi), keyinchalik esa ortish tezligi kamayadi va etarlicha katta qiymatlarida tok o‘zgarmas qiymatga intiladi. Tok ortishining to‘xtashi stok yaqinidagi kanalning berkilishi bilan bog‘liq.

3.4 – rasm. 3.5 – rasm.