9765

Полевой транзистор. Модуляция проводимости канала

Реферат

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Полевой транзистор Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом: упрощённая конструкция, принцип действия, выходная (стоковая) и передаточная (стоко-затворная) характеристики, напряжение отсечки, начальный ток стока, эффект модуляции длины канала...

Русский

2013-03-16

409.04 KB

49 чел.

Полевой транзистор

Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом: упрощённая конструкция, принцип действия, выходная (стоковая) и передаточная (стоко-затворная) характеристики, напряжение отсечки, начальный ток стока, эффект модуляции длины канала, режим насыщения. Низкочастотные малосигнальные параметры полевого транзистора: крутизна, дифференциальное сопротивление сток-исток, коэффициент усиления по напряжению.

Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом:

1) упрощённая конструкция

ПТ представляет собой пластину слаболегированного полупроводника n-типа, на боковой грани которой сформирована область обогащенного полупроводника р-типа. Эти области образуют p-n-переход.

Электрод, через который в канал втекают носители тока называется  исток (и).   

Электрод, через который носители тока вытекают из канала – сток.   

Электрод, называемый  затвором,  предназначен для регулирования поперечного сечения   канала .   

2)принцип действия

Принцип действия полевого транзистора заключается в

том, что при изменении напряжения на затворе

изменяется толщина обедненного слоя, а следовательно,

изменяется сечение канала, проводимость канала и ток

стока.

Т.е. изменением напряжения на затворе можно управлять током стока.

3) выходная (стоковая) и передаточная (стоко-затворная) характеристики

выходная ВАХ

сток-затворная ВАХ

4)напряжение отсечки

напряжение Uзи при котором  канал полностью

перекроется обедненной область p-n-перехода и ток стока

уменьшится до нуля.   

    Это напряжение является параметром транзистора и называется напряжением отсечки тока стока Uзи.отс.

5)начальный ток стока

   Примем  Uзи = 0. При небольших  напряжениях

сток-исток Uси канал ведет себя как линейное сопротивление. По мере роста напряжения обедненный слой будет расширяться, причем около стока в большей мере, чем около истока. Сечение канала будет уменьшаться и рост тока замедлится.

6)эффект модуляции длинны канала

Начиная с напряжения Uси = Uзи.отс в транзисторе будет наблюдаться режим насыщения.  Этот эффект называют эффектом модуляции длины канала. 

7)режим насыщения

Режим когда p-n переход открыт

активная область (область насыщения), в ней транзистор работает в режиме усиления электрических сигналов.

8) Низкочастотные малосигнальные параметры полевого транзистора: крутизна, дифференциальное сопротивление сток-исток, коэффициент усиления по напряжению.

Полевые транзисторы МДП-структуры с индуцированным и встроенным каналом. МДП-транзистор с индуцированным каналом: принцип действия, пороговое напряжение, модуляция проводимости канала. Конструктивные отличия МДП-транзистора со встроенным каналом.

МДП-транзистор с индуцированным каналом: принцип действия, пороговое напряжение, модуляция проводимости канала.

с индуцированным каналом (обогащенного типа). Канал может быть n-типа или р-типа.

   В транзисторах этого типа затвор отделен от полупроводника (канала) слоем диэлектрика. Если используется двуокись кремния SiO2, то транзисторы обозначают аббревиатурой МОП.

1) принцип действия

Канал формируется во  время работы транзистора.

До некоторого порогового напряжения UПОР канал отсутствует и транзистор закрыт.

Режим обогащения.

   На затвор подается отрицательное напряжение по отношению к истоку.

  Под действием электрического поля электроны выталкиваются из подзатворной области, канал обогащается носителями

р-типа и образуется канал,  начинает протекать ток стока.

 В основе работы МДП транзистора лежит эффект управления поверхностной проводимостью и поверхностным током с помощью затвора

2) Пороговое напряжение - До некоторого напряжения Uпор канал отсутствует и
транзистор закрыт.

3) модуляция проводимости канала.

Модуляция это изменения проводимости канала под действием отрицательного напряжения на затворе по отношению к истоку в режиме обогащения

  Режим обогащения.

   На затвор подается отрицательное напряжение по отношению к истоку.

  Под действием электрического поля электроны выталкиваются из подзатворной области,  
канал обогащается носителями р-типа и образуется канал,  начинает протекать ток стока.

4)  Конструктивные отличия МДП-транзистора со встроенным каналом

У мдпт со встроенным каналом канал уже реализован физически и не меняется при изменеии тока затвора как у мдпт с ик

Транзистор может работать в двух режимах:
- обеднения,

- обогащения

Режим обеднения.

   На затвор подается отрицательное напряжение по отношению к истоку.

  Под действием электрического поля электроны выталкиваются из подзатворной области,  канал обедняется носителями и ток стока уменьшается.

Режим обогащения.

   На затвор подается положительное напряжение по отношению к истоку.

  Под действием электрического поля электроны втягиваются в подзатворную область,  канал обогащается носителями и ток стока увеличивается.

Выходные и передаточные статические характеристики МДП-транзисторов с индуцированным и встроенным каналом. Напряжение насыщения. Параметры, условные графические обозначения.

1) Выходные и передаточные статические характеристики МДП-транзисторов с индуцированным и встроенным каналом.


Рис. 86 МДП транзистор с индуцированным каналом вольтамперные характеристики: выходные (слева) и передаточные (справа)


Рис. 86. Вольтамперные характеристики МДП транзистора: выходные (слева) и передаточные (справа).

Напряжение насыщения. Параметры, 

11)Условные графические изображения

Транзистор с управляющим p-n-переходом

Транзистор со встроенным каналом

Транзистор с индуцированным  каналом


Подложку П технологически соединяют с истоком. Иногда подложку выводят отдельным  выводом.

12) Параметры полевых транзисторов

Основными параметрами полевых транзисторов являются

-Напряжение стока

-Ток стока

-Входное сопротивление

-Сопротивление сток-исток

-Изменение характеристик под влиянием температур.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11821. Интегрированная среда разработки Microsoft Visual C++ 2008. Создание простейшего приложения 421.5 KB
  Лабораторная работа №1. Интегрированная среда разработки Microsoft Visual C 2008. Создание простейшего приложения 1 Цель и порядок работы Цель работы – ознакомиться со средой разработки Microsoft Visual C 2008 научиться создавать компилировать и отлаживать приложения разобра
11822. Проектирование программ линейной структуры 261 KB
  Лабораторная работа №2. Проектирование программ линейной структуры 1 Цель и порядок работы Цель работы – изучить структуру программы на языке C операторы присваивания ввода и вывода данных используемые при составлении программ линейной структуры. Порядок вып...
11823. Операторы ветвления и выбора 148.5 KB
  Лабораторная работа №3. Операторы ветвления и выбора 1 Цель и порядок работы Цель работы – изучить операторы используемые для организации ветвления в программе. Познакомится с логическими выражениями и операциями. Порядок выполнения работы: ознакомиться с...
11824. Операторы цикла и передачи управления 110 KB
  Лабораторная работа №4. Операторы цикла и передачи управления 1 Цель и порядок работы Цель работы – изучить операторы используемые при организации программ циклических вычислительных процессов получить практические навыки в составлении программ. Порядок выпо...
11825. Итерационные и арифметические циклы. Вложенные циклы 297 KB
  Лабораторная работа №5. Итерационные и арифметические циклы. Вложенные циклы 1 Цель и порядок работы Цель работы – изучить операторы используемые при организации программ циклических вычислительных процессов получить практические навыки в составлении программ...
11826. Лабораторная работа №6. Массивы 164.5 KB
  Лабораторная работа №6. Массивы 1 Цель и порядок работы Цель работы – получение практических навыков алгоритмизации и программирования вычислительных процессов с использованием массивов. Порядок выполнения работы: ознакомиться с описанием лабораторной раб
11827. Указатели и ссылки. Имя массива как указатель. Динамические массивы 220.5 KB
  Лабораторная работа №7. Указатели и ссылки. Имя массива как указатель. Динамические массивы 1 Цель и порядок работы Цель работы – изучить работу с указателями ссылками получить навыки программирования с использованием динамических массивов. Порядок выполнения ра...
11828. Лабораторная работа №8. Функции 175.5 KB
  Лабораторная работа №8. Функции 1 Цель и порядок работы Цель работы – изучить возможности языка по организации функций получить практические навыки в составлении программ с их использованием. Порядок выполнения работы: ознакомиться с описанием лабораторной ...
11829. Отладка программ в интегрированной среде Microsoft Visual C++ 2008 189.5 KB
  Лабораторная работа №9. Отладка программ в интегрированной среде Microsoft Visual C 2008 1 Цель и порядок работы Цель работы – изучить инструментальные средства и возможности отладки программ в интегрированной среде Microsoft Visual C 2008 Visual Studio 2008. Порядок выполнения работы...