Влияние подложки на характеристики МДП транзистора.
 |
Рассмотрим влияние подложки на характеристики МДП транзистора.
Рис. 89. Включение МДП транзистора с управлением по подложке
Если подложка имеет положительный потенциал относительно стока, как это показано на рис. 89, то этот потенциал будет поднимать потенциал канала, что будет приводить к уменьшению разности потенциалов между затвором и каналом и соответственно будет уменьшаться заряд индуцированный в канале и проводимость канала. Поэтому потенциал подложки подобно потенциалу затвора может управлять проводимостью канала, однако отличие будет заключаться в том, что если увеличение положительного потенциала на затворе будет увеличивать ток стока, то увеличение положительного потенциала на подложке будет приводить к уменьшению тока стока. С учетом этого замечания формулу (6_21) для области крутой ВАХ транзистора можно переписать в следующем виде:
Ic = WμnCd /{2d[(Uз-Uп-kUподл)Uс-1/2Uc2]}, (6_25)
где коэффициент k зависит от конструктивных особенностей транзистора. В пологой области ВАХ транзистора с учетом влияния подложки, после подстановки в (6_25) Uс = Uс - Uп примут вид :
(6_26)
Усилительные свойства МДП транзистора будут характеризоваться крутизной по подложке:
 |
(6_27)
Рис. 90. Эквивалентная схема МДП транзистора
Эквивалентная схема МДП транзистора, учитывающая возможность управления по подложке показана на рис. 88
|
|
|
Лекция 21
Биполярные транзисторы с изолированным затвором
Стремление совместить в одном приборе лучшие свойства полевого и биполярного транзистора привели к созданию комбинированного прибора - биполярного транзистора с изолированным затвором, в технической литературе его называют IGBT (от англ. Insulator Gate Bipolar Transistor). Этот прибор нашел широкое распространение в силовой электронике благодаря тому, что он позволяет с высокой скоростью коммутировать большие токи.
Рис. 91. Обозначение биполярного транзистора с изолированной базой (IGBT)
Обозначение IGBT показано на рис.91. Как видно из обозначения вход IGBT подобен МДП - транзистору, т.е. это прибор управляемый потенциалом. Выход подобен выходу биполярного транзистора, т.е. выходные характеристики IGBT должны быть такими же как у биполярного транзистора. Несмотря на то, что IGBT является единой монолитной кристаллической структурой, по существу это функциональное усилительное устройство, которое может быть представлено в виде схемы показанной на следующем рисунке. , как видно из схемы, коллекторный ток биполярного транзистора Т2 поступает на вход биполярного транзистора Т3, и часть коллекторного тока Т3 поступает на вход Т2. С выхода которого ток опять поступает на вход Т3. Таким образом между двумя выходными биполярными транзисторами имеется положительная обратная связь.
|
|
|
Рис. 92. Эквивалентная схема IGBT
Для токов транзисторов можно записать: iC1=SUЗ, где S - крутизна T1; iК2= α2 iЭ2 и iК3= α3 iЭ3, где α i - коэффициенты передачи тока биполярных транзисторов.
Для общего тока эмиттера можно записать iЭ=iК2+iК3+iС. Откуда iС = iЭ (1–α2–α3). Так как iЭ=iК, то для выходного тока IGBT, равного коллекторному току T3 из предыдущего соотношения получим:
iк=SUЗЭ/[(1–α2-α3)]=SЭКВUЗ.
Соответственно для эффективной крутизны SЭКВ, равной отношению изменения выходного тока IGBT к изменению входного напряжения затвора можно записать SЭКВ=S/[[1 – (α2+α3)]. Как видно из этого соотношения управляя значениями α1 и α2 возможно получить весьма высокую величину эффективной крутизны.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1036; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!