Wat is een transistorafvoer?
Een transistorafvoer is onderdeel van een veldeffecttransistor, gewoonlijk een FET genoemd, en het equivalent van de emitter op een standaard halfgeleidertransistor. Een FET heeft vier basiscomponenten en bijbehorende aansluitklemmen, de poort, de bron, het lichaam en de afvoer. Wanneer er een stuurspanning bestaat aan de poort en het lichaam van de FET, zal elk elektrisch signaal dat op de bron wacht van de bron naar de transistorafvoer en uit de aansluiting van de afvoer gaan. Een afvoer van een transistor kan dus verwijzen naar de uitvoercomponent van een veldeffecttransistor of naar de aansluiting die de component verbindt met andere schakelingen.
Hoewel veldeffecttransistors functies uitvoeren die vergelijkbaar zijn met standaard junction type transistors, is de manier waarop ze die functies uitvoeren heel anders. Een reguliere transistor bestaat uit drie stukken materiaal die een alternerende statische lading dragen, ofwel positief-negatief-positief, PNP genoemd, of negatief-positief-negatief, NPN genoemd. Deze stukken, de verzamelaar, emitter en basis genoemd, zijn aan elkaar gesmolten, wat in wezen een diode met twee anoden of twee kathoden creëert.
Als een elektrisch signaal op de collector van de transistor wacht en er geen spanning op de basis staat, wordt gezegd dat de transistor is uitgeschakeld en geen elektrisch signaal geleidt. Als er spanning op de basis van de transistor komt, verandert dit de elektrische lading van de basis. Deze verandering in lading schakelt de transistor in en het collectorsignaal geleidt door de transistor en uit zijn emitter voor gebruik door andere elektronische schakelingen.
Veldeffecttransistors werken volgens een geheel ander principe. Een FET bestaat uit vier stukken materiaal, elk met een aansluiting, de bron, poort, afvoer en lichaam genoemd. Van deze vier dragen alleen de bron, de afvoer en het lichaam een statische lading. Ofwel deze lading zal negatief zijn in de bron en afvoer, een n-kanaal FET genoemd, of het zal positief zijn in beide, een p-kanaal FET genoemd. In beide gevallen draagt het lichaam van FET een lading tegenover de bron en afvoer.
Deze vier stukken worden vervolgens geassembleerd in een volgorde die ook anders is dan in standaard transistors. De bron en afvoer zullen aan beide uiteinden van het lichaam zijn gesmolten. De poort is dan versmolten met de bron en afvoer, overbrugt ze maar komt niet in direct contact met het lichaam van de transistor. In plaats daarvan wordt de poort parallel aan en op een specifieke afstand van het lichaam geplaatst.
Als de FET een apparaat van het n-kanaaltype is, zal ofwel geen spanning of een negatieve spanning verbonden tussen de bron en de afvoer de FET in een uit-stand schakelen en zal het geen signaal tussen de bron en afvoer geleiden. Met de body van de FET geladen, zal het plaatsen van een positieve spanning op de gate van de FET deze in een aan-toestand zetten. De lading van de poort begint elektronen uit het lichaam van de FET te trekken, waardoor in wezen een veld wordt gecreëerd dat het geleidende kanaal wordt genoemd.
Als de spanning aan de poort sterk genoeg is, een punt dat de drempelspanning wordt genoemd, kan het geleidende kanaal zich volledig vormen. Zodra het geleidende kanaal volledig is gevormd, zal de spanning aan de bron van de FET zijn signaal door het geleidende kanaal naar en uit de transistorafvoer kunnen geleiden. Als de spanning bij de poort vervolgens onder de drempelwaarde wordt verlaagd, zal het veld over de poort en het lichaam van de FET onmiddellijk instorten, het geleidende kanaal meenemen en de FET terugbrengen naar een uit-toestand.
FET's zijn erg gevoelig voor hun gate-drempelspanningen. Als u een gate-spanning gebruikt die slechts iets hoger is dan vereist en vervolgens slechts licht verlaagt, wordt de FET zeer snel in- en uitgeschakeld. Als gevolg hiervan kan het variëren van de poortspanning slechts licht bij een zeer hoge frequentie de FET uit- en inschakelen met veel hogere snelheden, en met veel kleinere spanningen, dan mogelijk met een standaard transistor. De snelheden waarmee FET's kunnen schakelen, maken ze de ideale transistors voor high-speed digitale circuits. Ze worden uitgebreid gebruikt in apparaten zoals digitale geïntegreerde schakelingen en microprocessors, en ze zijn de transistor bij uitstek voor gebruik in moderne computer-CPU's.