Презентация ПОЛЕВЫЕ (УНИПОЛЯРНЫЕ) ТРАНЗИСТОРЫ онлайн

Содержание слайда: ПОЛЕВЫЕ (УНИПОЛЯРНЫЕ) ТРАНЗИСТОРЫ

Содержание слайда: 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, → в результате изменяется электрическое сопротивление канала и, как результат, → изменяется выходной ток транзистора. 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, → 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.

Содержание слайда: Проводящий слой, в котором создается рабочий ток транзистора, называют каналом. Проводящий 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.

Содержание слайда: Существует большое разнообразие полевых транзисторов: Существует 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.

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

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

Содержание слайда: На передаточной ВАХ отметим напряжение Uзи_отс – точку отсечки, при которой ток стока равен нулю. На 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.

Содержание слайда: Крутизна передаточной характеристики S численно равна тангенсу угла наклона секущей, проходящей через две точки (при постоянном напряжении Uси). Крутизна 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.

Содержание слайда: Выходная Вольт-Амперная характеристика полевого транзистора напоминает выходную ВАХ биполярного транзистора. Выходная 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).

Содержание слайда: ПОЛЕВЫЕ 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.

Содержание слайда: Такая 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). Такая 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).

Содержание слайда: Такое разделение полевых МОП транзисторов отражено и в условных графических обозначениях: Такое разделение полевых МОП транзисторов отражено и в условных графических обозначениях:

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

Содержание слайда: Поэтому 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 Поэтому 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.

Содержание слайда: СХЕМЫ 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).

Содержание слайда: В схеме с ОИ входное переменное напряжение Uвх подается между затвором и истоком (подложка обычно соединяется с истоком). В 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.

Содержание слайда: При 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 : При 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 → ∞.

Содержание слайда: Схема с ОЗ используется редко из-за очень маленького входного сопротивления. Схема с ОЗ используется редко из-за очень маленького входного сопротивления. Основное применение схемы с ОЗ – это источники тока, обладающие большим выходным сопротивлением.

Содержание слайда: Схема 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.