Разделы презентаций


КЭС_03.ppt

Содержание

Полевой транзистор (ПТ) – полупроводниковый усилительный прибор, которым управляет не ток (как биполярным транзистором), а напряжение (электрическое поле, отсюда и название – полевой), осуществляющее изменение площади поперечного сечения проводящего канала, →

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ПОЛЕВЫЕ (УНИПОЛЯРНЫЕ) ТРАНЗИСТОРЫ
Компьютерная Электроника и Схемотехника
2012

ПОЛЕВЫЕ (УНИПОЛЯРНЫЕ)    ТРАНЗИСТОРЫ Компьютерная Электроника и Схемотехника2012

Слайд 2Полевой транзистор (ПТ) – полупроводниковый усилительный прибор, которым управляет не

ток (как биполярным транзистором), а напряжение (электрическое поле, отсюда и

название – полевой), осуществляющее изменение площади поперечного сечения проводящего канала, → в результате изменяется электрическое сопротивление канала и, как результат, → изменяется выходной ток транзистора.
Управление электрическим полем предполагает отсутствие входного тока, что заметно уменьшает мощность, требуемую для управления транзистором.
Полевой транзистор (ПТ) в отличие от биполярного иногда называют униполярным, так как его работа основана на использовании только основных носителей заряда – либо электронов, либо дырок.
Полевой транзистор (ПТ) – полупроводниковый усилительный прибор, которым управляет не ток (как биполярным транзистором), а напряжение (электрическое

Слайд 3Проводящий слой, в котором создается рабочий ток транзистора, называют каналом.


ПТ бывают двух полярностей: n-канальные (с проводимостью за счет электронов)

и р-канальные (с дырочной проводимостью).
Управляющий электрод, на который подается входной сигнал, у биполярных транзисторах называется базой, а у ПТ – затвор;
Выводы, между которыми создается канал протекания тока, называются сток и исток;
Электрод, в который втекает ток (у биполярных транзисторов – это эмиттер) у полевого транзис-тора называется – исток; электрод, через который вытекает ток (у биполярных транзисторов – это коллектор) у полевого транзистора называется – сток.
Проводящий слой, в котором создается рабочий ток транзистора, называют каналом. ПТ бывают двух полярностей: n-канальные (с проводимостью

Слайд 4Существует большое разнообразие полевых транзисторов:
по типу проводимости канала – n-канальные

и р-канальные;
по виду изоляции затвора – с полупровод-никовым p-n-переходом и

с оксидной изоляцией затвора;
по типу легирования канала – обогащенного или обедненного типа.
Существует большое разнообразие полевых транзисторов:по типу проводимости канала – n-канальные и р-канальные;по виду изоляции затвора – с

Слайд 5ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С p-n-ПЕРЕХОДОМ
Условное графическое обозначение (УГО) полевых транзисторов

(ПТ) с p-n-переходом приведено на рис.
В полевом транзисторе с

объем-ным каналом и изоляцией затвора p-n-переходом эффективная пло-щадь поперечного сечения канала меняется при изменении электри-ческого поля, приложенного между затвором и основной массой полупроводника

Изменяющаяся эффективная площадь поперечного сечения канала приводит к изменению сопротивле-ния канала.

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С  p-n-ПЕРЕХОДОМ Условное графическое обозначение (УГО) полевых транзисторов (ПТ) с p-n-переходом приведено на рис.

Слайд 6Поскольку входное напряжение прикладывается к p-n-переходу в обратном направлении, то

входной ток закрытого p-n-перехода практически отсут-ствует.
Поэтому входная Вольт-Амперная характеристика

(зависимость обратного тока затвора от приложенного напряжения затвор-исток) не имеет практического смысла.

На рис. приведена схема для измерения Вольт-Амперных характеристик n-канального полевого транзистора.

Поскольку входное напряжение прикладывается к p-n-переходу в обратном направлении, то входной ток закрытого p-n-перехода практически отсут-ствует. Поэтому

Слайд 7На передаточной ВАХ отметим напряжение Uзи_отс – точку отсечки, при

которой ток стока равен нулю.
I0ст – ток стока при нулевом

напряжении Uзи = 0.
По передаточной ВАХ можно определить крутизну полевого транзистора: S = ΔIст / ΔUзи.
На передаточной ВАХ отметим напряжение Uзи_отс – точку отсечки, при которой ток стока равен нулю.I0ст – ток

Слайд 8Крутизна передаточной характеристики S численно равна тангенсу угла наклона секущей,

проходящей через две точки (при постоянном напряжении Uси).
При бесконечно

малых приращениях напряжения ΔUзи и тока ΔIст крутизна равна производной в рабочей точке ВАХ.
На основе анализа передаточной ВАХ полевого транзистора можно сделать вывод о том, что вблизи точки отсечки численные значения крутизны S очень маленькие и плавно нарастают при увеличении напряжения Uзи до нуля.
Крутизна передаточной характеристики S численно равна тангенсу угла наклона секущей, проходящей через две точки (при постоянном напряжении

Слайд 9Выходная Вольт-Амперная характеристика полевого транзистора напоминает выходную ВАХ биполярного транзистора.


В качестве параметра на выходной ВАХ полевого транзистора указаны несколько

значений входного напряжения затвор-исток Uзи.
По выходной ВАХ можно также определить крутизну полевого транзистора при постоянном напряжении сток-исток (Uси = const).
На рис. показано приращение тока стока (ΔIст = 3,2 мА) (при постоянном напряжении Uси = 5 В).
Вызвавшее его приращение входного напряжения ΔUзи 1,5 – 1,0 = 0,5 В (рассчитывается как разность указанных на ВАХ параметров).
Выходная Вольт-Амперная характеристика полевого транзистора напоминает выходную ВАХ биполярного транзистора. В качестве параметра на выходной ВАХ полевого

Слайд 10ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С ИЗОЛИРОВАННЫМ ЗАТВОРОМ
Метод изоляции затвора окисью кремния

(или окисью гафния) позволяет исключить ток затвора при любой полярности

входного напряжения.
Металлический затвор из кристаллического кремния или меди изолирован от канала тонким слоем изолятора
Канал n-типа образован в поверхностном слое подложки с противоположной проводимостью р-типа.
ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С ИЗОЛИРОВАННЫМ ЗАТВОРОМ Метод изоляции затвора окисью кремния (или окисью гафния) позволяет исключить ток затвора

Слайд 11Такая структура транзистора – Металлический затвор, изолятор на основе Окиси

кремния (или гафния) и Полупроводниковый канал прохождения тока – определяет

название транзистора: n-МОП или p-МОП (в зависимости от типа проводимости канала).
Передаточная характеристика МОП транзистора зависит от степени легирования канала, т.е. от количества введенных примесей, определяющих тип проводимости канала.
Поэтому различают МОП транзисторы со встроенным каналом (сильно легированный или обогащенный канал) и МОП транзисторы с индуцированным каналом (малая степень легирования или обедненный канал).
Такая структура транзистора – Металлический затвор, изолятор на основе Окиси кремния (или гафния) и Полупроводниковый канал прохождения

Слайд 12Такое разделение полевых МОП транзисторов отражено и в условных графических

обозначениях:
Встроенный канал
Индуцированный канал
У МОП транзисторов со встроенным каналом передаточная

и выходная ВАХ подобны аналогичным характеристикам для полевого транзистора с изоляцией затвора p-n-переходом
Такое разделение полевых МОП транзисторов отражено и в условных графических обозначениях: Встроенный каналИндуцированный каналУ МОП транзисторов со

Слайд 13У МОП транзисторов с индуцированным каналом передаточная характеристика сдвинута вправо,

в область положительных значений входного напряжения Uзи.
Входное напряжение отсечки

Uзи_отс имеет положительное значение (для МОП транзисторов с каналом n-типа).

Встроенный канал

Индуцированный канал

У МОП транзисторов с индуцированным каналом передаточная характеристика сдвинута вправо, в область положительных значений входного напряжения Uзи.

Слайд 14Поэтому в литературе встречается название: МОП транзисторы со встроенным каналом

имеют «левую» передаточную характеристику, т.е. рабочие входные напряжения Uзи расположены

левее вертикальной оси координат, а
МОП транзисторы с индуцированным каналом имеют «правую» передаточную характеристику, т.е. рабочие входные напряжения Uзи расположены правее вертикальной оси.
На выходной характеристике МОП транзисторов с индуцированным каналом (эта ВАХ аналогична выходной характеристике на для ПТ с изоляцией затвора p-n-переходом), но значения параметров Uзи имеют нарастающие положительные значения.
Поэтому в литературе встречается название: МОП транзисторы со встроенным каналом имеют «левую» передаточную характеристику, т.е. рабочие входные

Слайд 15СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
По аналогии с биполярными транзисторами можно нарисовать

три схемы включения полевых транзисторов:
с общим истоком – ОИ

(аналогичная схеме с общим эмиттером– ОЭ),
с общим затвором – ОЗ (аналогичная схеме с общей базой – ОБ) и
с общим стоком – ОС (аналогичная схеме с общим коллектором– ОК).
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВПо аналогии с биполярными транзисторами можно нарисовать три схемы включения полевых транзисторов: с общим

Слайд 16В схеме с ОИ входное переменное напряжение Uвх подается между

затвором и истоком (подложка обычно соединяется с истоком).
Входной ток

отсутствует, поэтому входные статическое и дифференциальное сопротивления очень большие.

Выходное напряжение Uвых в схеме с ОИ снимается парал-лельно выводам канала – сток, исток.
В схеме с ОИ выходное диф-ференциальное сопротивление Rвых_диф = ΔUси / ΔIст полевого транзистора может быть от десятков до сотен кОм.

В схеме с ОИ входное переменное напряжение Uвх подается между затвором и истоком (подложка обычно соединяется с

Слайд 17При расчете коэффициента усиления по напряже-нию в схеме с ОИ

необходимо учесть, что прираще-ние выходного напряжения ΔUси определяется изменениями падением

напряжения на резисторе Rс за счет изменения выходного тока стока ΔIст :
ΔUвых = ΔUси = ΔIст • Rс.
В этой формуле присутствует крутизна передаточной характеристики S, значение которой имеет большой технологический разброс даже для транзисторов одного типа.
Схема с ОИ, как и аналогичная схема с ОЭ, инвертирует входной сигнал, т.е. фаза входного и выходного напряжения сдвинуты на 1800.
Из-за отсутствия входного тока коэффициент усиления по току в схеме с ОИ стремится к бесконечности: kI = ΔIст / ΔIвх → ∞.
При расчете коэффициента усиления по напряже-нию в схеме с ОИ необходимо учесть, что прираще-ние выходного напряжения ΔUси

Слайд 18Схема с ОЗ используется редко из-за очень маленького входного сопротивления.

Основное применение схемы с ОЗ – это источники тока, обладающие

большим выходным сопротивлением.
Схема с ОЗ используется редко из-за очень маленького входного сопротивления. Основное применение схемы с ОЗ – это

Слайд 19Схема с ОС используется в мощных выходных каскадах, в которых

необходимо минимальное выходное сопротивление.

Схема с ОС используется в мощных выходных каскадах, в которых необходимо минимальное выходное сопротивление.

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика