ТЕМПЕРАТУРНІ ЕФЕКТИ
У польових транзисторах існують три основні температурні ефекти. Перший обумовлений струмом витоку, який протікає через закритий перехід затвор - джерело і зазвичай експоненційно залежить від температури. Цей струм може змінити напругу зсуву, якщо опір резистора в затворі ланцюга досить великий. Ефект особливо сильно дається взнаки при високих температурах і практично відсутній у польових транзисторів з ізольованим затвором.
Другий ефект обумовлений змінами контактної (бар'єрної) різниці потенціалів (φ) p-n-переходу при коливаннях температури навколишнього середовища, причому температурний коефіцієнт виявляється негативним і становить близько 2,2 мВ/°С. Якщо напруга на затворі підтримується постійним, то негативний температурний коефіцієнт φ призводить до позитивного температурного коефіцієнта для струму стоку.
Залежність струму стоку від контактної різниці потенціалів сильніше проявляється у польових транзисторів з низькою напругою відсікання. Для транзисторів з дуже низьким значенням Uотс цей ефект виявляється переважним і результуючий температурний коефіцієнт Ic буде позитивним.
Третій ефект пов'язаний із температурними змінами питомого опору каналу, причому температурний коефіцієнт опору виявляється позитивним. Якщо напруга відсічення досить велика, то зміна бар'єрного потенціалу меншою мірою впливатиме на струм стоку, ніж зміна питомого опору. У цьому випадку результуючий температурний коефіцієнт струму стоку Ic виявляється негативним.
Ці два останні, протилежні один одному процесу при певному виборі робочої точки можуть взаємно компенсуватися, і струм стоку буде практично постійним у широкому діапазоні температур. наМал. 5 показано розташування такої термостабільної точки польових транзисторів типу КП102. Орієнтовне положення термостабільної точки можна знайти за формулою [2]
(6)
Слід зазначити, що в термостабільній точці стабілізується значення струму стоку, але не крутість прохідної характеристики.
Мал. 5. Прохідні характеристики ПТ за різної температури.
З виразу (6) та рис. 5 слід, що термостабільній точці у ПТ з великою напругою відсічення відповідають малі значення струму стоку та крутості.
Польові транзистори, будучи кремнієвими приладами, зберігають свою працездатність у разі підвищення температури довкілля до +120° З.
У сфері низьких температур довкілля польові транзистори працюють значно краще, ніж біполярні. Більше того, в умовах роботи за низьких температур електричні параметри польових транзисторів покращуються: зростає вхідний опір, дещо збільшується крутість характеристики та зменшується рівень шумів.
В [8] наводяться результати досліджень залежності параметрів польових транзисторів типу КП303 зі зниженням температури до -150° С. Встановлено, що при охолодженні струм затвора у досліджених польових транзисторів зменшується на три порядки, а крутість збільшується в середньому в 17 рази.