69135

Транзисторы нового поколения: MOSFET, IGBT, SET

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

МДП-транзисторы металл диэлектрик полупроводник P=I2 R чем меньше сопротивление канала тем больше потери. Вольтамперные характеристики этих транзисторов близки к характеристикам полевых транзисторов: Входная характеристика...

Русский

2014-09-30

66 KB

11 чел.

Лекция 5. Транзисторы нового поколения: MOSFET, IGBT, SET

MOSFET

MOSFET – МДП-транзисторы (металл, диэлектрик, полупроводник)

P=I2 R – чем меньше сопротивление канала, тем больше потери.

- горизонтальный канал (путь от с к и – по горизонтали)

n – подложка   

Чтобы избежать того, что сопротивление малое, стали использовать многоячеечность.

Многоячеечная структура

Вертикальная n-канальная структура:

а)  диффузионный МДП-транзистор:     б) со своеобразным затвором (вертикальный канал):

                            

Оба с индуцированным каналом – многоканальные.

Благодаря многоканальности уменьшается сопротивление общего канала, следовательно, уменьшаются потери.

Вольтамперные характеристики этих транзисторов близки к характеристикам полевых транзисторов:

Входная характеристика:                                   Выходная характеристика:

                                                        

У MOSFET напряжение сток-исток меньше, чем у полевого транзистора, значит меньше и потери.                                              

Стекло-затворная характеристика круче, чем у полевого.

Крутизна больше:


Основные особенности мосфитов:

  1.  Сокращение длины канала.
  2.  Появление высокоомной стоковой n-области, через которую происходит дрейф носителей заряда (простое уменьшение длины канала привело бы к снижению пробивного напряжения).
  3.  Увеличилась скорость насыщения транзистора. То есть транзистор быстрее открывается – улучшились динамические показатели.
  4.  На рабочем участке CD крутизна характеристики практически не зависит от напряжения затвор-исток.

SIT (статически индуцированный транзистор)

         - MOSFET 

                       

    - SIT

Структура SIT:

          

                                            Вид спреди                                                Вид сбоку

Транзистор является нормально открытым.

Вольтамперная характеристика:

Достоинства:

- хорошее быстродействие;

- большое пробивное Uсэ;

- может использоваться в качестве источника тока.

IGBT – транзисторы (биполярный транзистор с изолированным затвором)

                                                 

УГО:

                             

IGBT – симбиоз полевого и биполярного транзистора.

Наиболее лучшие – транзисторные ключи.

Области применения и основные характеристики:

MOSFET – источники питания, работающие в ключевом режиме, электропривода (прибор, предназначенный для управления электродвигателем – регулирует скорость и т. д. ), высокочастотные генераторы, автономные источники питания.

Основные характеристики:

- Uси – максимально допустимое от 50 до 1000 В;

- Iс max – до 100 А;

- Fгр – граничная частота = 25 МГц;

- скорость нарастания напряжения  от 50 до 200 кВ/мс;

- скорость нарастания тока  от 10 до 25 кА/мс

- максимальная рабочая температура – 200 0С

SIT

Область применения: устройства, установки индукционного нагрева, мощные ВЧ-генераторы.

Основные характеристики:

- Uси – максимально допустимое от 50 до 1000 В;

- Iс max – до 100 А;

- Fгр – граничная частота = 50 МГц;

- скорость нарастания напряжения  от 10 до 3 кВ/мс;

- скорость нарастания тока  от 10 до30 кА/мс;

- рабочий диапазон температур до 200 0С;

- время выключения t выкл  = 500 нс.

IGBT

Область применения: все выше перечисленное, что относится к MOSFET и SIT.

Основные характеристики:

- Uкэ max

- I к max до

- U к нас. до 2 В

- t вкл., выкл. порядка 200 нс.

Наиболее распространенные фирмы, выпускающие IGBT:

Наиболее часто используемые:

  •  International Rectifier
  •  Siemens
  •  Mitsubishi Electric

Используются реже (по убыванию):

  •  Intersil
  •  Infineon Tecnologies
  •  Motorola
  •  THOMSON
  •  Panasonic.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40092. Частотное разделение каналов 135.63 KB
  2 Функциональная схема многоканальной системы с частотным разделением каналов В зарубежных источниках для обозначения принципа частотного разделения каналов ЧРК используется термин Frequency Division Multiply ccess FDM. В многоканальных системах передачи с частотным разделением каналов МСПЧРК по каналу передаётся только сигнал одной боковой полосы а несущая частота берётся от местного генератора. С целью уменьшения влияния соседних каналов уменьшения переходных помех обусловленного неидеальностью АЧХ фильтров между спектрами...
40093. Принцип временного разделения каналов 54.58 KB
  Принцип временного объединения каналов удобно пояснить с помощью синхронно вращающихся распределителей на передающей и приемной стороне рис. Основные этапы образования группового сигнала показаны на рис. Формируемые отсчеты сигналов на выходе первого импульсного модулятора рис.10в на выходе второго импульсного модулятора рис.
40094. Разделение сигналов по форме 13.93 KB
  Наиболее общим признаком является форма сигналов. Члены ряда линейно независимы и следовательно ни один из канальных сигналов cKtK1 не может быть образован линейной суммой всех других сигналов. В последние годы успешно развиваются цифровые методы разделения сигналов по их форме в частности в качестве переносчиков различных каналов используются дискретные ортогональные последовательности в виде функций Уолша Радемахера и другие.
40095. Ортогональное частотное мультиплексирование 32.57 KB
  Кроме того несущие в системе OFDM накладываются чтобы увеличить спектральную эффективность. Однако несущие в системе OFDM точно ортогональны к друг другу поэтому они накладываются без интерференции. В результате системы OFDM позволяют увеличить спектральную эффективность не вызывая интерференции в соседних каналах.
40096. Принципы построения модели открытой системы связи (ОSI) 30.44 KB
  1 ПП Например программа WEB формирует запрос на удаленный WEBсервер в виде сообщение стандартного формата. Сообщение состоит из заголовка и поля данных. Webсервер формирует сообщениеответ и направляет его на транспортный уровень. Наконец сообщение достигает нижнего физического уровня который собственно и передаёт его по линиям связи машинеадресату в виде последовательности битов.
40098. Волоконно-оптические системы передачи и перспективы их развития 31.86 KB
  Подавляющее большинство ВОСП использует одно ОВ для передачи излучения одной рабочей длины волны. При введении излучения с длиной волны 980 нм в легированный эрбием отрезок волокна фотоны меняют состояние и генерируется излучение с длиной волны 155 мкм. Это излучение взаимодействует с рабочим излучением на той же длине волны усиливая его. Высокомощный лазер с длиной волны 980 нм называется лазером накачки.
40100. Обеспечение стабильной работы ftp и http сервера 4.11 MB
  Спецификация защищаемого объекта В сети Internet имеется закрытый ftpсервер доступ к которому предоставляется через открытую http страницу в глобальной сети Интернет. ftpсервер предоставляет доступ к файлам различных музыкальных форматов. Сервер функционирует на базе операционной системы Windows Xp. Сервер территориально располагается в пределах одной комнаты имеет выход в глобальную сеть Интернет через сторонний сервер компании предоставляющей услуги доступа.