Юному фізику – Експерименти з польовими транзисторами
Польовий транзистор винайшов виходець зі Львова – фізик та інженер-електронщик Юліус Едгар Лилиенфельд. Його перший патент на транзистор заявлений в 1926 р, але отриманий пізніше в 1928 році, це був польовий транзистор - комбінація металу і напівпровідника.
Але Юліус Едгар Лилиенфельд не оприлюднив жодних досліджень, пов'язаних із своїм винаходом. У 1934 році німецький фізик Оскар Гайль запатентував ще один польовий транзистор. Польовий транзистор — напівпровідниковий однополярний пристрій, переважно із трьома виводами, в якому сила струму, що протікає між двома електродами — витоком і стоком, регулюється напругою, прикладеною до третього електрода – затвора, по відношенню до витока.
Основні параметри польових транзисторів це крутизна S, напруга відсічки Uвідс. і максимальний початковий струм Iмакс. поч.
Розглянемо схему, приведену на рис. 1. Для експерименту встановимо польовий транзистор типу КП103Ж – на основі p-n переходу з каналом
p-типу.
В схемі використано міліамперметр типу М324 на 1 мА з додатковим шунтом R2 і в результаті отримано міліамперметр на 5 мА. В принципі, можливо також використати мікроамперметри на 50, 100, 500 мкА з відповідними шунтами – для отримання міліамперметру на 5 мА.
Спочатку виведемо потенціометр R1 в нижнє положення – при цьому між затвором і витоком буде «0» напруга, а струм через перехід стік-витік буде максимальний і результати вимірювання Iмакс. поч. – 1,3 мА (0,5…3,0; згідно довідника).
Далі збільшуємо напругу на затворі польового транзистора відносно витока до тих пір, поки струм через перехід стік-витік не зменшиться до «0» - виміряна напруга і буде напруга відсічки Uвідс. і вона становить 1,67 В (0,5…2,2; згідно довідника) для даного екземпляра транзистора – виміряно мультиметром.
Далі проводимо вимірювання даних для обчислення крутизни.
по формулі: S= Δ Icтік- витік/Δ U затвор-витік = 0,8/1,25 = 0,64 мА/В (0,5…2,8; згідно довідника). Випробовуваний польовий транзистор справний і відповідає паспортним даним. Аналогічно можливо випробувати любі польові транзистори з p – каналом типу КП101, КП103 з любими буквеними індексами.
Для польових транзисторів з n – каналом необхідно випробовувати по схемі, приведеній на рис. 2. (для польових транзисторів типу КП303А…КП303И)
Приведені схеми на рис. 1 і рис. 2 досить прості і їх може виготовити і радіоаматор-початківець. Можливо виконати збірку схем на затискачах, як це було описано в (1), але необхідно все таки підпаяти три дроти до потенціометру і три дроти до роз’єма для вставлення польового транзистора. В якості роз’єма використано частину від панельки для мікросхем. Таким чином можливо легко замінити транзистор і при необхідності підібрати «пару» з декількох транзисторів для диференціальних схем підсилювачів. Зібрана схема по рис. 1 показана на фото 1.
