Полевой транзистор – это трехэлектродный полупроводниковый прибор, в канале которого, представляющем полупроводник лишь одного типа проводимости, ток создается внешним продольным приложенным напряжением, а управление сечением накала (а, значит, и проходящим по нему током) осуществляется за счет эффекта поля, создаваемого поперечным напряжением, приложенным к управляющему электроду – затвору.

Все полевые транзисторы делят на две группы: полевые транзисторы с управляющим p-n- переходом и полевые транзисторы с изолированным затвором. В обеих группах полевых транзисторов электроды называют истоком И (соответствует эмиттеру Э биполярного транзистора), затвором З (соответствует базе Б) и стоком С (соответствует коллектору К).

На рис.12а схематически изображен полевой транзистор с p-n- переходом и каналом n -типа.

 + -           З                        I_c mA     U_зи= 0

                                                   15                             U_зи= -1

      И    р           С                                       

            n        n-p                  10

    n-p                                                               ΔI΄_c  U_зи= -2   ΔU_зи 

             p                    R_н                                                    

                                                    5                   ΔU_си  ΔI_c

                                 I_c                                                                  U_зи= -3

            -   +                                            5          10     U_си, В

                     а)                                                    б)

                                            I_c

                                     I_си                                        С

                                            15              З                                    n-канальный

                                           10                                  И         г)

                                            5                                  С

                                                                                                             р-канальный    

  U_отс -3 -2  -1    U_зи             З           И          д)         

                             в)         

                                                       Рис.12

Исток, сток и затвор (образованный параллельно соединенными р-областями) включаются в цепь с помощью омических выводов с n-и р-областями. Подача на затвор отрицательного напряжения относительно истока приводит к обеднению электронами участков канала примыкающих к затвору. Ширина p-n-перехода возрастает, а сечение канала уменьшается, что приводит к увеличению его сопротивления.

Рассмотрим выходные характеристики полевого транзистора (рис.12б). При малых значениях напряжения между стоком и истоком U _си ток I _с пропорционален напряжению U _си и определяется исходным сечением канала. С увеличением его положительный потенциал, приложенный к стоку, являясь обратным для p-n- переходов, расширяет их в области, примыкающей к стоку, в результате чего канал принимает форму воронки у стокового конца с повышенным сопротивлением для тока I _с. В итоге наступает режим насыщения (рис.12б).

При подаче на затвор отрицательного напряжения U _зи исходное сечение канала уменьшается, и режим насыщения наступает раньше. Поэтому выходные характеристики лежат ниже.

Зависимость тока на выходе I _с от напряжения на входе называется проходной, передаточной или стокозатворной характеристикой (рис.12в). Напряжение U _зи, при котором канал полностью перекрывается (I _с = 0), называется напряжением отсечки U _отс. Так как U _зи является обратным для p-n-переходов, ток во входной цепи представляет обратный ток для p-n-перехода и ввиду его малости полевой транзистор можно считать прибором, управляемым напряжением. Это свойство определяет высокое входное сопротивление полевых транзисторов. При величинах напряжений U _зи больших U _отс передаточная характеристика описывается уравнением:

, где I _си – ток стока при U _зи = 0. На практике эта величина тока для полевого транзистора является предельной, так как положительных напряжений затвор – исток стараются избегать, чтобы не потерять преимуществ, обеспечиваемых очень малым током затвора.

По передаточной характеристике транзистора может быть определен такой его параметр, как крутизна:  при U_си = const.

Дифференцированием выражения  можно определить крутизну .

Особый интерес представляет значение крутизны при I_c = I_{c и}. Для полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом это максимальное значение крутизны. . Можно отметить, что при равных токах стока полевого и коллектора биполярного транзисторов крутизна полевого транзистора существенно ниже, чем у биполярного.

По выходным характеристикам можно определить выходное или внутреннее сопротивление транзистора

 при U_зи = const.

Наряду с рассмотренным транзистором с n-каналом имеются транзисторы с p-каналом. Принцип действия их аналогичен; различие заключается лишь в противоположной полярности источников питания и в соответствующих условных обозначениях (рис.12г,д). Полевые транзисторы с p-n-переходом применяют в основном для усиления сигналов.