Полевые Транзисторы с изолированным затвором
(МДП-транзисторы)
Со встроенным каналом
На подложке создаются две сильно легированные области р-типа.
Теоретически сток и исток взаимозаменяемы .
На диэлектрик наносят металл – затвор.
Рассмотрим МДП-транзистор со встроенным каналом (канал р-типа).
Если приложить напряжение между истоком и стоком то ток потечёт через канал , а через подложку ток не потечет , т.к. один из р-n переходов находиться под обратным напряжением .
Чтобы уменьшить этот ток вплоть до нуля подадим на затвор положительное напряжение. Электрическое поле создаваемое этим напряжением будет выталки- вать дырки из проводящего канала . Сопротивление канала будет увеличиваться, а ток стока уменьшаться
Когда напряжение достигнет напряжения отсечки Iс=0- это режим обеднения.
При подаче на затвор отрицательного напряжения, электрическое поле притягивает дырки , канал расши-
ряеться и ток увеличивается -это режим обогащения.
ВАХ(выходные и стокозатворные)
I- линейная областью
II- область насыщения
III- область пробоя.
При протекание тока через канал, при увеличении напряжения Uси происходит падение напряжения в канале. Это падение напряжение увеличивается от истока к стоку и является обратным для p-n перехода.
Увеличение Uс ведет к уменьшению Iс .
На Iс может влиять не только Uз, но и напряжение на подложке, т.е. подложка может выполнять функцию второго затвора.
|
|
|
Входные токи малы, а входное сопротивление велико.
На практике часто подложку соединяют с истоком
Билет 3.
1. Усилитель каскад на БПТ в схеме с ОЭ Эквивалентная схема переменных составляющих
Если Uвх=0, то токи в схеме определяются ист-ми направлениями Ек и Еэ. Эти I и U определяют режим покоя (стат.режим) используется двухпол-ное питание с целью улучшения помехоустойчивости.
Определим параметры
1.Коэф-т усил-я по U КU = Uвых m/ Uвх m
Uвых m с учетом принятых направлений тока: Uвых m= - Iкm*Rк=( Iкm=β*Iбm, β =α/(1- α))= - α/(1- α)* Iбm* Rк
Uвх m= Iбm*(Rг + rб)+ Iэm*(rэ+Rэ)
КU= -α Rк/((Rг + rб)(1- α)+ rэ+Rэ)
Т.к. α стремится к 1, то (1-α) стремится к 0
Им пренебрегаем.
Rэ >>rэ тоже пренебрегаем.
КU= -α Rк/Rэ
Rэ является термостабилизирующим.
При увеличении Т увеличится тепловой ток I0 и соответственно смещаются характеристики, =>увеличивается Iэ. Этот ток создает падение U на Э, т.о., что оно препятствует(уменьшает) величину Uэб, тем самым компенсирует смещение характеристик, т.е.существует обратная связь. Rэ служит для осуществления обратной связи. Обратная связь оказывает термостабилизирующее действие.
Из КU= -α Rк/Rэ следует:
1.в схеме с ОЭ сдвиг напряжений вх. и вых. по фазе на 1800
2.за улучшение Т-й стабильности приходится расплачиваться коэффициентом усиления, т.е. чем больше Rэ, тем больше Т-я стабильность, но тем меньше коэффициент усиления.
|
|
|
2. Усилитель тем лучше, чем больше КU, чем больше Rвх и Rвых.
Определим Rвх= Uвх~/Iвх~
Iвх= Iбm
Uвх= направление приложенное к базе транзистора => Uвх= Iбm* rб+Iэm*(Rэ+rэ)/
С учетом того, что Iэm=(β+1)*Iбm
Rвх= rб+(β+1)*(Rэ+rэ)
(Rэ>>rэ, Rэ>>rб) => Rвх≈(β+1)* Rэ Эта формула показывает, что введение Rэ помимо температурной стабильности увеличивает Rвх.
3.Rвых= Uвых m (x.x.)/Iкm(к.з.)
Uвых m х.х., при Rк→ ∞
Iкm к.з., при Rк=0, => Uвх=Uг=0
Rвых= rк* + (Rг+Rб)параллельно(Rэ+rэ)
Rвых≈ rк*=1/h22э
Если учесть интегральные особенности, а именно то, что элементы изготавливаются в ходе технологического прогресса, то Rк//rк (Rк-встроен ное сопротивление.
2. Диоды Шотки. П/п диод, выпрямитильные св-ва которого основаны на физич.процессах, происходящих в переходе Me-п/п. Ограничение у такого диода связано только с перезарядом барьерной ёмкости.
Достоинства: меньшее падение напр.; большая допустимая мощность рассеивания; болшая плотность прямого тока; большая частота. В диодах Шотки можно получать большие рабочие токи. ВАХ в д.Ш. в больших диапазонах изменений токов и напряжений близка к идеальному, поэтому: 
|
|
|
lgIпр=f(Uпр) – является линейной при изм. U на несколько порядков, исп-ся при создании логарифмир-щих диодов.
Выпрямительные д.Ш.:
I>10А; Uпр<0,6А; f=0,2 МГц.
Имп.диоды работают только в нано и пикосекундном диапазоне.
диод Шотки.
Диоды с резким восст-ем обр.сопр. – это п/п диоды, в которых этот эффект исп-ся для формирования прямоуг. имп-ов с малыми фронтами нарастания и для умножения частоты.
Рассмотрим переключение диода при работе от генератора напр.:
1-я фаза опред. от момента прохождения токач/з ноль до начала спада, заканчивается в момент, когда нз у границы перехода со стороны базы уменьшается до равновесного состояния. 2-я фаза опред-ся рекомбинацией нз в глубинных обл.базы или их выходом ч/з переход.
Если уменьшить длит-ть 2-ой фазы, то t1 будет близок к прямоуг-му, для этого технологич-м путём формируют встроенное эл.поле путём создания градиенты конц-ции. Это поле способствует уменьшению времени 2-й фазы. Формируются имп-сы с параметрами не достижимыми другими диодами.
Параметры таких диодов: tэф –время, опред-е рекомб. нз в базе; Qпк – заряд переключения, часть накопленного заряда, вытекающего во внеш.цепь при переключ. с прямого U на обр.
|
|
|
Билет 4.
1. Интегральные активные элементы полупроводниковых и гибридных интегральных схем.
Основным активным элементом полупроводниковых интегральных схем является n-p-n-транзистор, под него подстраивается вся технология.
n+-слой введён для улучшения сопротивления области конденсатора. Без него ток течёт, значит в исходную р-пластину вводятся р+ слой, затем n эпитаксиальный слой, потом акцепторы, или создаём изолированные карманы и область р-базы. Затем донорная примесь-эмиттер. Ток течёт через область с низким сопротивлением®потери уменьшаются.
Характерной особенностью интегрального n-p-n тр-ся является появление в его структуре паразитного p-n-p транзистора, этот транзистор увеличивает ёмкость коллекторного перехода и увеличивает токи утечки через подложку.
Коэффициент утечки-низкий.
В случае изоляции диэлектрическими плёнками паразитный транзистор отсутствует.
Многоэмиттерный транзистор
Каждый из элементов может работать независимо друг от друга. Эти транзисторы широко используются в цифровых интегральных схемах при создании ТТЛ. Между соседними элементами могут образовываться паразитные транзисторы. Для их исключения расстояние между элементами делают >> дифференциальной длины(в 3,5 раз).
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 272; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!