Разделы презентаций


Полевые транзисторы: принцип работы, характеристики, схемы включения

Содержание

Различают полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом и на основе конструкции металл—диэлектрик—полупроводник (МДП-транзисторы).

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Полевые транзисторы: принцип работы, характеристики, схемы включения

Полевые транзисторы: принцип работы, характеристики,  схемы включения

Слайд 2Различают полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом и на основе конструкции

металл—диэлектрик—полупроводник (МДП-транзисторы).

Различают полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом и на основе конструкции металл—диэлектрик—полупроводник (МДП-транзисторы).

Слайд 3принцип работы полевого транзистора с управляющим
p-n-переходом и n-каналом

Полевые транзисторы

с управляющим p-n-переходом

принцип работы полевого транзистора с управляющим p-n-переходом и n-каналомПолевые транзисторы с управляющим p-n-переходом

Слайд 4Между двумя электродами, называемыми истоком И и стоком С, расположен

n-канал из полупроводника n-типа. Если между истоком и стоком включен

источник ЭДС положительным полюсом к стоку, то в n-канале есть ток проводимости, значение которого зависит от сопротивления канала.

Между двумя электродами, называемыми истоком И и стоком С, расположен n-канал из полупроводника n-типа. Если между истоком

Слайд 5В свою очередь сопротивление n-канала зависит от его ширины, которую

в полевых транзисторах можно изменять.
Для этого между третьим электродом,

называемым затвором 3, и истоком включен источник ЭДС EЗ отрицательным полюсом к затвору, так что p-n-переход между n-каналом и полупроводником p-типа, который находится у затвора, включен в обратном направлении.
В свою очередь сопротивление n-канала зависит от его ширины, которую в полевых транзисторах можно изменять. Для этого

Слайд 6Ширина обедненного подвижными носителями p-n-перехода (заштрихованная область) влияет на ширину

n-канала и тем самым на его проводимость.

Ширина обедненного подвижными носителями p-n-перехода (заштрихованная область) влияет на ширину n-канала и тем самым на его проводимость.

Слайд 7Работу полевого транзистора с n-каналом и управляющим p-n-переходом определяют статические

стоковые IС(UСИ) при UЗИ=const и стокозатворные IС(UСЗ) при UСИ=const характеристики.

(Последние в своем семействе мало отличаются друг от друга и поэтому представлены одной характеристикой.)
Работу полевого транзистора с n-каналом и управляющим p-n-переходом определяют статические стоковые IС(UСИ) при UЗИ=const и стокозатворные IС(UСЗ)

Слайд 8Чрезмерное увеличение напряжения UСИ вызывает лавинный пробой между затвором и

стоком. При напряжении UЗИ, меньшем напряжения отсечки UЗИотс, канал закрыт

(IС=-IЗ). Изменение полярности напряжений UСИ или UЗИ нарушает работу затвора.

Чрезмерное увеличение напряжения UСИ вызывает лавинный пробой между затвором и стоком. При напряжении UЗИ, меньшем напряжения отсечки

Слайд 9Вместо n-канала может быть p-канал из полупроводника p-типа, а затвор

— из полупроводника n-типа.
Управление проводимостью канала электрическим полем с напряженностью,

направленной перпендикулярно движению носителей зарядов в канале, определяет название транзистора — полевой.

Вместо n-канала может быть p-канал из полупроводника p-типа, а затвор — из полупроводника n-типа.Управление проводимостью канала электрическим

Слайд 10отличаются от полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом тем, что в

них электрод затвора 3 изолирован от канала слоем диэлектрика.
В

качестве диэлектрика обычно используется SiO2. Поэтому наряду с термином МДП пользуются термином МОП, отражающим структуру металл—оксид—полупроводник.

Полевые МДП-транзисторы

отличаются от полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом тем, что в них электрод затвора 3 изолирован от канала

Слайд 11МДП-транзистор представляет собой пластину кремния p или n-типа, называемую подложкой

П, в которой создаются две области с противоположным типом проводимости.

Одна из этих областей используется как исток И, другая — как сток С.

МДП-транзистор представляет собой пластину кремния p или n-типа, называемую подложкой П, в которой создаются две области с

Слайд 12МДП-транзистор с встроенным каналом

МДП-транзистор с встроенным каналом

Слайд 13МДП-транзистор с встроенным n-каналом содержит подложку из полупроводника p-типа, в

которой создаются две области полупроводника n-типа для стока и истока.

Вследствие контактных явлений на границе раздела диэлектрика и подложки в ее приграничном слое образуется инверсный слой, т.е. n-канал.

МДП-транзистор с встроенным n-каналом содержит подложку из полупроводника p-типа, в которой создаются две области полупроводника n-типа для

Слайд 14Этот канал соединяет между собой области стока и истока при

отсутствии напряжения UЗИ=0. При UЗИ>0 канал обобщается электронами, при UЗИ

обедняется.

Этот канал соединяет между собой области стока и истока при отсутствии напряжения UЗИ=0. При UЗИ>0 канал обобщается

Слайд 15Статические стоковые и стокозатворные характеристики МДП-транзистора с встроенным n-каналом, где

U3Иотс — напряжение отсечки.

Статические стоковые и стокозатворные характеристики МДП-транзистора с встроенным n-каналом, где U3Иотс — напряжение отсечки.

Слайд 16Особенность МДП-транзисторов с встроенным каналом заключается в возможности их работы

в режиме обеднения и обогащения канала.

Особенность МДП-транзисторов с встроенным каналом заключается в возможности их работы в режиме обеднения и обогащения канала.

Слайд 17получается, если в структуре транзистора с встроенным каналом слой полупроводника

подложки под диэлектриком Si02 лигировать акцепторами.
Тогда при напряжении UЗИ

= 0 проводящий канал между стоком и истоком отсутствует и возникает при напряжении UЗИ > UЗИпор

МДП-транзистор с индуцированным n-каналом

получается, если в структуре транзистора с встроенным каналом слой полупроводника подложки под диэлектриком Si02 лигировать акцепторами. Тогда

Слайд 18Стоковые и стокозатворные статические характеристики МДП-транзистора с индуцированным n-каналом.

Стоковые и стокозатворные статические характеристики МДП-транзистора с индуцированным n-каналом.

Слайд 19В МДП-транзисторах электрод подложки либо соединяется с электродом истока, либо

служит в качестве второго затвора.
Чаще используется схема включения полевого транзистора

с общим истоком (ОИ)

В МДП-транзисторах электрод подложки либо соединяется с электродом истока, либо служит в качестве второго затвора.Чаще используется схема

Слайд 20Условные обозначения полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом (1), МДП-транзисторов с

индуцированным каналом (2) и МДП-транзисторов с встроенным каналом (3), а для

n-канала и б для p-канала.

Условные обозначения полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом (1), МДП-транзисторов с индуцированным каналом (2) и МДП-транзисторов с встроенным

Слайд 21Основными статическими параметрами полевых транзисторов являются: максимально допустимые значения постоянных

тока стока IСmax напряжений UСИmax, UЗИmax и мощности потерь Рпотmax=IСUСИ

определяют область работы транзистора, отмеченную на рис. штриховкой.


Режим покоя

Основными статическими параметрами полевых транзисторов являются: максимально допустимые значения постоянных тока стока IСmax напряжений UСИmax, UЗИmax и

Слайд 22Если в цепи между затвором и истоком действует изменяющееся во

времени напряжение uЗИ малого значения, то работу полевого транзистора можно

рассматривать как наложение режима покоя при отсутствии напряжения uЗИ и режима малого сигнала при отсутствии напряжений UСИ и UЗИ в схеме замещения.

Режим малого сигнала

Если в цепи между затвором и истоком действует изменяющееся во времени напряжение uЗИ малого значения, то работу

Слайд 23




Параметры схемы замещения

Параметры схемы замещения

Слайд 24В схеме замещения1/y11= Rвх и 1/y22 =Rвых - входное и

выходное сопротивления; Suзи= y21 uзи — источник тока, управляемый напряжением uзи. Это

позволяет рассматривать полевой транзистор как прибор, управляемый напряжением.
В схеме замещения1/y11= Rвх и 1/y22 =Rвых - входное и выходное сопротивления; Suзи= y21 uзи — источник

Слайд 25Величина S = y21 называется крутизной стокозатворной характеристики и является

основным параметром полевого транзистора в режиме малого сигнала.

Величина S = y21 называется крутизной стокозатворной характеристики и является основным параметром полевого транзистора в режиме малого

Слайд 26Схема измерительной цепи на примере МДП-транзистора с индуцированным n-каналом, включенного

по схеме с ОИ, и совмещенные временные диаграммы его включения

и выключения.
Импульсные характеристики полевого транзистора в основном определяются емкостями между его электродами СЗИ, ССИ, СЗС.

Ключевой режим

Схема измерительной цепи на примере МДП-транзистора с индуцированным n-каналом, включенного по схеме с ОИ, и совмещенные временные

Слайд 271 этап - в основном заряжается емкость СЗИ от источника

ЭДС е3 в течение времени от начала его действия в

момент времени t1, до момента времени t2. когда напряжение uзи достигнет значения U3Ипор. При этом n-канал продолжает быть закрытым, а транзистор — выключенным.


Включение транзистора происходит в два этапа:

1 этап - в основном заряжается емкость СЗИ от источника ЭДС е3 в течение времени от начала

Слайд 282 этап - начиная с момента времени t2, открывается n-канал.

Увеличивается ток iС, уменьшается напряжение uСИ и от источника ЭДС

е3 перезаряжается емкость СЗС. При этом напряжение uЗИ=UЗИпор и заряд емкости Сзи остаются практически неизменными до полного включения транзистора в момент времени t3 достижения током стока максимального значения IС=UС/RС. Далее еще в течение некоторого времени емкости СЗИ и CЗC заряжаются от источника ЭДС е3 до установившегося значения напряжения uЗИу
2 этап - начиная с момента времени t2, открывается n-канал. Увеличивается ток iС, уменьшается напряжение uСИ и

Слайд 29На первом этапе разряжаются емкости СЗИ и СЗС от момента

времени t4 окончания действия ЭДС е3 до момента времени t5,

когда напряжение uЗИ уменьшится до значения UЗИпор. При этом n-канал продолжает быть открытым, а транзистор — включенным.

Выключение транзистора

На первом этапе разряжаются емкости СЗИ и СЗС от момента времени t4 окончания действия ЭДС е3 до

Слайд 30На втором этапе начинает закрываться n-канал. Уменьшается ток iС, увеличивается

напряжение uСИ и от источника ЭДС EC заряжается в основном

емкость СЗС. При этом в течение некоторого времени до полного закрытия n-канала напряжение uЗИ=UЗИпор, а затем уменьшается до нуля.

На втором этапе начинает закрываться n-канал. Уменьшается ток iС, увеличивается напряжение uСИ и от источника ЭДС EC

Слайд 31• интервалы времени задержки нарастания тока стока Δtзад.нар., нарастания тока стока

Δtнар., задержки спада тока стока Δtзад.спад. и спада тока стока

Δtспад.;
• входная СВХ=CЗС+СЗИ, выходная СВЫХ=ССИ+СЗС и проходная Спрох = СЗС емкости;

Основными импульсными параметрами МДП-транзистора являются:

• интервалы времени задержки нарастания тока стока Δtзад.нар., нарастания тока стока Δtнар., задержки спада тока стока Δtзад.спад.

Слайд 32Заряды q1 и q2 получаемые входной емкостью Cвх от источника

ЭДС e3 за интервалы времени Δtзад.нар. И Δtнар., и установившийся

qу;
Заряды q1 и q2 получаемые входной емкостью Cвх от источника ЭДС e3 за интервалы времени Δtзад.нар. И

Слайд 33• сопротивление RСИвкл и напряжение UСИвкл между стоком и истоком

для включенного МДП-транзистора;
• ток стока для выключенного МДП-транзистора IСотс (ток

отсечки).

• сопротивление RСИвкл и напряжение UСИвкл между стоком и истоком для включенного МДП-транзистора;• ток стока для выключенного

Слайд 34Основные достоинства полевых транзисторов - большое сопротивление входной цепи (1-104

МОм), что упрощает управление ими от источника малой мощности.
Основной недостаток

— относительно невысокое допустимое значение напряжения между стоком и истоком (до нескольких сотен вольт).

Основные достоинства полевых транзисторов - большое сопротивление входной цепи (1-104 МОм), что упрощает управление ими от источника

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