Co je to unipolární tranzistor a jak funguje?

Unipolární tranzistor je tranzistor řízený polem (FET, neboli “field-effect transistor v angličtině”), který využívá k vedení náboje od zdroje ke spoji pouze jeden typ náboje, tj. buď elektrony (n-kanálový FET), nebo díry (P-kanálový FET).

Kvalitní unipolární tranzistory lze zakoupit ve webovém obchodě společnosti TME: https://www.tme.eu/cz/katalog/unipolarni-tranzistory_17/

Kdy vznikl první unipolární transistor?

Vynález tranzistoru s bipolárním přechodem v roce 1948 byl počátkem polovodičové elektroniky. Toto zařízení a polovodičové diody způsobily revoluci v elektronice. Současně s výrazným zvýšením složitosti a možností zařízení bylo dosaženo drastického snížení velikosti, nákladů a spotřeby energie.

Jak unipolární transistor funguje?

Unipolární tranzistory s polem jsou ve svém vodivém traktu tvořeny jediným typem polovodiče, a to buď typem N, nebo typem P. V tomto případě se jedná o tranzistory s polem. Bipolární tranzistory mají ve svém vodivém traktu přechod mezi polovodiči typu N a P, a to buď v konfiguraci NPN, nebo PNP. Z toho vyplývají různé vlastnosti a způsoby řízení obou typů tranzistorů, ačkoli se běžně označují jako FET a tranzistory, nikoli jako unipolární a bipolární tranzistory.

Tranzistory FET neboli unipolární tranzistory mají tři svorky.

Základní informace

Unipolární tranzistory mohou být zařízení s majoritními nosiči náboje, v nichž je proud přenášen převážně majoritními nosiči, nebo zařízení s minoritními nosiči náboje, v nichž je proud způsoben převážně tokem minoritních nosičů.

Zařízení se skládá z aktivního kanálu, kterým proudí nosiče náboje, elektrony nebo díry, od zdroje ke spádu. Zdrojové a koncové vodiče drain jsou k polovodiči připojeny prostřednictvím ohmických kontaktů. Vodivost kanálu je funkcí potenciálu přiloženého přes svorky gate a source.

Tři svorky FETu jsou:

•       zdroj, kterým nosiče vstupují do kanálu
•       výpus´t, kterou nosiče opouštějí kanál.
•       svorka, která moduluje vodivost kanálu

Unipolární tranzistory mohou být zkonstruovány z různých polovodičů, z nichž zdaleka nejběžnější je křemík. Většina FETů se vyrábí běžnými technikami zpracování objemových polovodičů, přičemž jako aktivní oblast nebo kanál se používá monokrystalická polovodičová destička.

Mezi neobvyklejší materiály tělesa patří amorfní křemík, polykrystalický křemík nebo jiné amorfní polovodiče v tenkovrstvých tranzistorech nebo organické tranzistory s polem účinku, které jsou založeny na organických polovodičích; často jsou z organických materiálů vyrobeny i izolátory hradel a elektrody. Takové tranzisotry se vyrábějí z různých materiálů, jako je karbid křemíku (SiC), arsenid galia (GaAs), nitrid galia (GaN) a arsenid india a galia (InGaAs).

Výhody

Polní tranzistory mají vysoký proudový odpor mezi hradlem a odtokem, řádově 100 MΩ nebo více, což zajišťuje vysoký stupeň izolace mezi řízením a tokem. Vzhledem k tomu, že šum proudu báze se s dobou tvarování zvyšuje, produkuje unipolární tranzistor obvykle méně šumu než tranzistor s bipolárním přechodema nachází se v elektronice citlivé na šum, jako jsou tunery a nízkošumové zesilovače pro VKV a satelitní přijímače. Je relativně odolný vůči záření. Nevykazuje žádné offsetové napětí při nulovém odtokovém proudu a je vynikajícím sekáčem signálu.

Protože jsou unipolární trazistory řízeny nábojem hradla, po jeho uzavření nebo otevření nedochází k dodatečnému odběru energie, jako by tomu bylo u tranzistoru s bipolárním přechodem nebo u relé bez blokování v některých stavech. To umožňuje spínání s extrémně nízkou spotřebou energie, což zase umožňuje větší miniaturizaci obvodů, protože potřeba odvádění tepla je ve srovnání s jinými typy spínačů menší.

Elektronické součástky od skupiny TME

Tme.eu je polská rodinná firma, která nabízí elektronické součástky pro servisní a drobné výrobní účely. V současné době je společnost Transfer Multisort Elektronik jedním z největších distributorů elektronických, elektromechanických a průmyslových automatických komponentů i vybavení pracovišť v Evropě.

Společnost zaměstnává více než 560 zaměstnanců ve své centrále v Polsku a v dceřiných společnostech v dalších zemích. Mezi 190 000 produkty v nabídce najdete zboží většiny významných výrobců elektronických součástek.

Comments

comments