2n6045 pdf даташит

Виды транзисторов

По принципу действия и строению различают полупроводниковые триоды:

• полевые;
• биполярные;
• комбинированные.

Эти транзисторы выполняют одинаковые функции, однако существуют различия в принципе их работы.

Полевые

Данный вид триодов ещё называют униполярным, из-за электрических свойств – у них протекает ток только одной полярности. По строению и типу управления эти устройства подразделяются на 3 вида:

1. Транзисторы с управляющим p-n переходом (рис. 6).
2. С изолированным затвором (бывают со встроенным либо с индуцированным каналом).
3. МДП, со структурой: металл-диэлектрик-проводник.

Отличительная черта изолированного затвора – наличие диэлектрика между ним и каналом.

Детали очень чувствительны к статическому электричеству.

Схемы полевых триодов показано на рисунке 5.

Рис. 5. Полевые транзисторыРис. 6. Фото реального полевого триода

Обратите внимание на название электродов: сток, исток и затвор. Полевые транзисторы потребляют очень мало энергии. Они могут работать больше года от небольшой батарейки или аккумулятора

Поэтому они нашли широкое применение в современных электронных устройствах, таких как пульты дистанционного управления, мобильные гаджеты и т.п

Они могут работать больше года от небольшой батарейки или аккумулятора. Поэтому они нашли широкое применение в современных электронных устройствах, таких как пульты дистанционного управления, мобильные гаджеты и т.п

Полевые транзисторы потребляют очень мало энергии. Они могут работать больше года от небольшой батарейки или аккумулятора. Поэтому они нашли широкое применение в современных электронных устройствах, таких как пульты дистанционного управления, мобильные гаджеты и т.п.

Биполярные

Об этом виде транзисторов много сказано в подразделе «Базовый принцип работы». Отметим лишь, что название «Биполярный» устройство получило из-за способности пропускать заряды противоположных знаков через один канал. Их особенностью является низкое выходное сопротивление.

Транзисторы усиливают сигналы, работают как коммутационные устройства. В цепь коллектора можно включать достаточно мощную нагрузку. Благодаря большому току коллектора можно понизить сопротивление нагрузки.

Более детально о строении и принципе работы рассмотрим ниже.

Комбинированные

С целью достижения определённых электрических параметров от применения одного дискретного элемента разработчики транзисторов изобретают комбинированные конструкции. Среди них можно выделить:

• биполярные транзисторы с внедрёнными и их схему резисторами;
• комбинации из двух триодов (одинаковых или разных структур) в одном корпусе;
• лямбда-диоды – сочетание двух полевых триодов, образующих участок с отрицательным сопротивлением;
• конструкции, в которых полевой триод с изолированным затвором управляет биполярным триодом (применяются для управления электромоторами).

Комбинированные транзисторы – это, по сути, элементарная микросхема в одном корпусе.

Это интересно: Как подключить электроплиту к 220 Вольт — кратко и понятно

Устройство и принцип работы MOSFET транзистора с встроенным каналом.

Устройство, в целом, схоже с JFET-транзисторами, вспомним основных действующих лиц:

• Область P-типа, в которой основными носителями заряда являются дырки.
• Область N+, в которой, напротив, основные носители – электроны. Пометка «+» символизирует повышенное легирование области, что означает повышенную же концентрацию электронов в ней.
• Электроды полевого транзистора – сток, исток и затвор. Вывод подложки может как присутствовать, так и отсутствовать (в таком случае он соединен с истоком внутри транзистора).
• И ко всему прочему, зоны типа N+ соединены между собой – эта область и образует встроенный канал, присутствующий в названии компонента.

Как адепт максимально четкой структуры, я пойду по такому же плану, как в статье про JFET. Стартовая точка такова:

Начнем с подключения следующим образом:

Канал (то есть область N-типа, соединяющая сток и исток) у нас присутствует конструктивно изначально, поэтому ничто и никто не препятствует движению электронов по этому самому каналу.

Движение электронов – это, в свою очередь, есть протекание тока. То есть при U_{ЗИ} = 0 в наличии имеется протекающий от стока к истоку ток. Фиксируем данный факт, и подаем положительное напряжение между затвором и истоком:

Возникающее электрическое поле будет притягивать дополнительные электроны как из областей стока и истока, так и из подложки, где концентрация электронов пусть и невелика, но они там есть.

И что получаем в итоге? Фактически увеличение, оно же расширение, канала, из которого логичным образом вытекает и увеличение тока, поскольку физически по нему сможет перемещаться большее количество электронов. Расширение канала ⇒ уменьшение его сопротивления ⇒ увеличение его проводимости ⇒ увеличение потока электронов ⇒ увеличение тока

При таком включении MOSFET транзистор работает в режиме обогащения. Проведем сравнительный анализ со случаем, когда U_{ЗИ} = 0:

Все соответствует произведенным нами выводам. Но на этом не завершаем, второй случай: U_{ЗИ} < 0. Механизм тот же, эффект противоположный:

Теперь возникающее поперечное электрическое поле приводит, наоборот, к выталкиванию электронов из области канала, что ведет к диаметрально отличающимся последствиям. Сужение канала ⇒ увеличение его сопротивления ⇒ уменьшение его проводимости ⇒ уменьшение потока электронов ⇒ уменьшение тока. И по итогу имеем:

В данном случае транзистор с встроенным каналом пребывает в режиме обеднения. И для всех трех рассмотренных случаев:

Также рассмотрим зависимость тока сток-исток от напряжения между затвором и истоком. Очевидно, что увидим тут полное соответствие тому, что разобрали:

При U_{ЗИ} = 0 через транзистор (по пути сток-исток) течет некий ток. Увеличение U_{ЗИ} – увеличение тока, то же самое и при уменьшении, то есть отрицательном смещении затвора относительно истока. При определенном пороговом значении канал сужается настолько, что протекание тока прекращается полностью.

Разобрали суть протекающих процессов и явлений, переходим ко второму типу – MOSFET  с индуцированным каналом.

2N7002P Datasheet (PDF)

0.1. 2n7002pt.pdf Size:306K _philips

2N7002PT60 V, 310 mA N-channel Trench MOSFETRev. 1 2 July 2010 Product data sheet1. Product profile1.1 General descriptionN-channel enhancement mode Field-Effect Transistor (FET) in a small SOT416 (SC-75) Surface-Mounted Device (SMD) plastic package using Trench MOSFET technology.1.2 Features and benefits Logic-level compatible Very fast switching Trench MOSFET

0.2. 2n7002p.pdf Size:311K _philips

2N7002P60 V, 360 mA N-channel Trench MOSFETRev. 02 29 July 2010 Product data sheet1. Product profile1.1 General descriptionN-channel enhancement mode Field-Effect Transistor (FET) in a small SOT23 (TO-236AB) Surface-Mounted Device (SMD) plastic package using Trench MOSFET technology.1.2 Features and benefits AEC-Q101 qualified Trench MOSFET technology Logic-level compat

 0.3. 2n7002pw.pdf Size:148K _philips

2N7002PW60 V, 310 mA N-channel Trench MOSFETRev. 02 29 July 2010 Product data sheet1. Product profile1.1 General descriptionN-channel enhancement mode Field-Effect Transistor (FET) in a very small SOT323 (SC-70) Surface-Mounted Device (SMD) plastic package using Trench MOSFET technology.1.2 Features and benefits AEC-Q101 qualified Trench MOSFET technology Logic-level co

0.4. 2n7002ps.pdf Size:354K _philips

2N7002PS60 V, 320 mA N-channel Trench MOSFETRev. 1 1 July 2010 Product data sheet1. Product profile1.1 General descriptionDual N-channel enhancement mode Field-Effect Transistor (FET) in a very small SOT363 (SC-88) Surface-Mounted Device (SMD) plastic package using Trench MOSFET technology.1.2 Features and benefits Logic-level compatible Very fast switching Trench MOSF

Когда стоит использовать полевые МОП-транзисторы?

Биполярные и униполярные транзисторы — очень важные элементы, но возникает вопрос: когда их использовать? Оба типа имеют свои преимущества и недостатки, поэтому в некоторых проектах, один имеет преимущество перед другим. Использование биполярных транзисторов, безусловно, заслуживает внимания, когда схема питается от низкого напряжения (например, 1,5 В или 3,3 В), поскольку для ее работы достаточно напряжения 0,7 В. Униполярный транзистор может быть еще не полностью открыт в этих условиях.

МОП-транзисторы рекомендуются для управления нагрузками, потребляющими токи в диапазоне ампер, поскольку управляющий элемент (например, Arduino) не должен подавать на них питание — этого достаточно, чтобы установить достаточно высокий потенциал. Чтобы полностью открыть транзистор, приложите напряжение, в несколько раз превышающее пороговое напряжение между затвором и истоком (это напряжение включения).

Использование униполярных транзисторов рекомендуется там, где важно потребление тока. В некоторых проектах, особенно в схемах с питанием от небольших батарей, даже несколько микроампер, потребляемых базой биполярного транзистора, могут значительно сократить время работы устройства. Между эмиттером и коллектором полностью включенного (насыщенного) биполярного транзистора создается постоянное напряжение — обычно 0,2 В, но это значение может быть выше для мощных транзисторов

У униполярных транзисторов есть только сопротивление открытого канала, поэтому падение напряжения на них зависит от протекающего тока

Между эмиттером и коллектором полностью включенного (насыщенного) биполярного транзистора создается постоянное напряжение — обычно 0,2 В, но это значение может быть выше для мощных транзисторов. У униполярных транзисторов есть только сопротивление открытого канала, поэтому падение напряжения на них зависит от протекающего тока.

Напоследок еще одно практическое замечание. Если нам нужно контролировать, например, 10 так называемых сверхярких светодиодов, каждый через отдельный транзистор, то следует использовать 10 биполярных транзисторов вместе с 10 резисторами, по одному на каждую базу. Между тем, использование полевых МОП-транзисторов устранит необходимость в дополнительных резисторах, что сэкономит место на плате.

Историческая справка

История этого популярного полупроводникового прибора хорошо известна. Первоначально он был разработан в 60-хх компанией RCA (инженерами из группы Херба Мейзеля) и производился по меза-планарному техпроцессу. Предназначался для работы в усилителях мощности. В последующем стал применяться в стабилизаторах и регуляторах напряжения в блоках питания. С середины 70-xx, вместе с поиском более экономичного способа производства, его начали изготавливать по эпитаксиальной технологии. Неплохие усиливающие свойства, их линейность при этом, cделали устройство незаменимым спутником многих УНЧ того времени.

К сожалению RCA в 1988 г. прекратило существование. Её полупроводниковый бизнес приобрела американская Harris Corporation. Сейчас транзисторы с маркировкой 2N 3055 выпускают многие зарубежные компании, в том числе с применением экологичных без свинцовых (Pb-Free) стандартов. Считается, что более новые экземпляры (выпущенные по эпитаксиальной технологии) лучше работают в схемах усиления, но хуже защищены от высоких напряжений.

Вместе тем, в последнее время качество изготовления таких транзисторов сильно упало, особенно с появлением китайских конкурентов. Кроме того, появились случаи их подделки. Маловероятно купить оригинальный экземпляр на интернет-площадках вроде Aliexpress, Amazon, eBay, и др. Поэтому многие радиолюбители предпочитают его старые версии, выпущенные преимущественно до 2000 г.