Электроника ВАХ Диода Шоттки

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Полевые транзисторы (Field Effect Transistor) Конструкция прибора, запатентованного Ю. Лилиенфельдом в 1925 г.

Полевые транзисторы (Field Effect Transistor)

Конструкция прибора, запатентованного Ю. Лилиенфельдом в 1925

г.
Слайд 4

Планарные полевые транзисторы с управляющим p–n-переходом и барьером Шоттки

Планарные полевые транзисторы с управляющим p–n-переходом и барьером Шоттки

Слайд 5

Junction Field Effect Transistor

Junction Field Effect Transistor

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Типичные ВАХ полевого транзистора с управляющим P-N переходом.

Типичные ВАХ полевого транзистора с управляющим P-N переходом.

Слайд 10

metal–oxide–semiconductor field-effect transistor (MOSFET) Полевой транзистор с изолированным затвором и индуцированным каналом

metal–oxide–semiconductor field-effect transistor (MOSFET) Полевой транзистор с изолированным затвором и индуцированным каналом

Слайд 11

Полевой транзистор с изолированным затвором и встроенным каналом N –типа. МОП

Полевой транзистор с изолированным затвором и
встроенным каналом N –типа.

МОП -транзистор
металл (Al)
Исток Затвор Сток
диэлектрик
(SiO2)
N+ N+ полупроводник
N (Si +Sb)
P
встроенный
канал
Подложка

Полевой транзистор с изолированным затвором и встроенным каналом

Слайд 12

Принцип действия полевого транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом

Принцип действия полевого транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом

Слайд 13

ВАХ транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом

ВАХ транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом

Слайд 14

ВАХ транзистора с изолированным затвором и встроенным каналом

ВАХ транзистора с изолированным затвором и встроенным каналом

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Условные обозначения

Условные обозначения

Слайд 18

исток (англ. source) — электрод, из которого в канал входят основные

исток (англ. source) — электрод, из которого в канал входят основные

носители заряда;
сток (англ. drain) — электрод, через который из канала уходят основные носители заряда;
затвор (англ. gate) — электрод, служащий для регулирования поперечного сечения канала.
Слайд 19

Сравнения ВАХ

Сравнения ВАХ

Слайд 20

Параметры полевого транзистора Основной параметр ПТ – крутизна – характеризует усилительные

Параметры полевого транзистора

Основной параметр ПТ – крутизна – характеризует усилительные свойства

полевого транзистора в области насыщения и измеряется в сименсах (Сим) или – как чаще принято называть – в миллиамперах на вольт:

Выходное (внутреннее) сопротивление Ri , называемое также дифференциальным сопротивлением, представляет сопротивление канала ПТ переменному току:

Входное сопротивление:

Слайд 21

Модели полевого транзистора

Модели полевого транзистора

Слайд 22

Модели полевого транзистора

Модели полевого транзистора

Слайд 23

Упрощенная математическая полевого транзистора

Упрощенная математическая полевого транзистора

Слайд 24

Схемы включения полевых транзисторов

Схемы включения полевых транзисторов

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Преимущества и недостатки полевых транзисторов перед биполярными. Полевые транзисторы практически вытеснили

Преимущества и недостатки полевых транзисторов перед биполярными.
Полевые транзисторы практически вытеснили биполярные

в ряде применений. Самое широкое распространение они получили в интегральных схемах в качестве ключей (электронных переключателей)
Главные преимущества полевых транзисторов
Благодаря очень высокому входному сопротивлению, цепь полевых транзисторов расходует крайне мало энергии, так как практически не потребляет входного тока.
Усиление по току у полевых транзисторов намного выше, чем у биполярных.
Значительно выше помехоустойчивость и надежность работы, поскольку из-за отсутствия тока через затвор транзистора, управляющая цепь со стороны затвора изолирована от выходной цепи со стороны стока и истока.
У полевых транзисторов на порядок выше скорость перехода между состояниями проводимости и непроводимости тока. Поэтому они могут работать на более высоких частотах, чем биполярные.
Слайд 31

Главные недостатки полевых транзисторов Структура полевых транзисторов начинает разрушаться при меньшей

Главные недостатки полевых транзисторов
Структура полевых транзисторов начинает разрушаться при меньшей температуре

(150С), чем структура биполярных транзисторов (200С).
Несмотря на то, что полевые транзисторы потребляют намного меньше энергии, по сравнению с биполярными транзисторами, при работе на высоких частотах ситуация кардинально меняется. На частотах выше, примерно, чем 1.5 GHz, потребление энергии у МОП-транзисторов начинает возрастать по экспоненте. Поэтому скорость процессоров перестала так стремительно расти, и их производители перешли на стратегию «многоядерности».
Значительным недостатком JFET по сравнению с биполярным транзистором является очень низкий коэффициент усиления по напряжению. Если построить усилитель на основе одного прибора JFET, можно добиться Vout/Vin в лучшем случае около 20. При аналогичном использовании биполярного транзистора с высокой β (коэффициент усиления биполярного транзистора – ток коллектора/ток базы) можно достигнуть Vout/Vin в несколько сотен.
Поэтому для качественных усилителей нередко используются совместно оба типа транзисторов. Например, благодаря очень высокому Rin полевого транзистора, добиваются большого усиления сигнала по току. А уже потом, с помощью биполярного транзистора усиливают сигнал по напряжению.
Слайд 32

При изготовлении мощных МОП-транзисторов, в их структуре возникает «паразитный» биполярный транзистор.

При изготовлении мощных МОП-транзисторов, в их структуре возникает «паразитный» биполярный транзистор.

Для того, чтобы нейтрализовать его влияние, подложку закорачивают с истоком. Это эквивалентно закорачиванию базы и эмиттера паразитного транзистора. В результате напряжение между базой и эмиттером биполярного транзистора никогда на достигнет необходимого, чтобы он открылся (около 0.6 В необходимо, чтобы PN-переход внутри прибора начал проводить). Однако, при быстром скачке напряжения между стоком и истоком полевого транзистора, паразитный транзистор может случайно открыться, в результате чего, вся схема может выйти из строя.