ИНЖЕНЕРНЫЙ АНАЛИЗ, МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

3. Оцепадениеитьапряжениянаотключерытом.Измеритьтокколле

к-

тораирассчитатьпотребляемуюмощностьоткрытого

ключа.Дляизмерений

токадобавитьсхемуамперметрменьшитьчаствхимпульсовдныхту

так,чтобыуспеватьвизуальнопрово

дитьнаблюденияизмененийтока.

4. Измеритьтокколлепризакключеторарытомирассчитатьпотребляемую

мощность.Определитьсреднююпотребляемуюмощностькакполусумму

рассчитанныхвышемощностей.

Т а б л и ц а 7

Заднлабораторнуюниеработу

№вариа

нта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Частота,кГц

5

10

1

2

2,5

5

1

2

2,5

4

№вариа

нта

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Частота,кГц

2

2,5

5

1

2

2,5

4

1

2

2,5

3.15Контрольные.11вопросы.

1.

Режимыработытранзисторавтранзисторныхключах.

2.

Процес,проивтранзистореыходящиеп

рипереключенииключа.

3.

Закрытоеиоткрытоесостояние

ключа.

3.Лабораторная16. работа№8.

Исследотранзисторовеполевых

3.Основное16.отличиепол1. транзистороввыхотбип

олярных

Первоначальноеназваниеполевыхтранзисторов

- униполярныетра

н-

зисторы - былосвязанотем,ч акихтранзисторахисп снользуется

в-

ныенос ителитолькооднтипаэлектроны( гоилидырки).

3.Осно16.процессыв2. полныетранзисторахвых

Процессыинжекциидиффузиивта

кихтранзиспракоторахически

т-

сутствуют,вовсякомслуч

ае,ониграютеприн

ципиальнойроли.Осно

в-

нымспособомдвиженияносителейявлядрэлектрическомтсяйфполе.

3.Способы16управления.3. током

Длятогочтуправлятьбытоколумприпостроводяникеном

электрическомполе,нужноизменятьудельную

проводимостьлупрово

д-

никовогослояилиегопл.Напрщаиспдьктикеоспбальзуютсяиособа

с-

нованыэффектеиполяуправление( напряжзатв)П. ониемэтомуре

униполярныетранзистобычноназываютп рылевымитранзисторами.

3.Приповерхностны16.4.

еиобъемныеканалы

Провслой,покотордящийпротекает,назывмукан.Оаютлом

т-

сюдаещеодноназваниетаклассаоготранзисто

ров - канальныетранзист

о-

ры. Каналымогутбытьприповерхностнымиобъемными.

Приповерхностныека

налыпредставляютсобойли

обогащенные

слои,обусловленныеналичиемдонорныхпримесдиэл, еийктрикебо

н-

версионныеслои,образующиесяподдействиемвнешнегопол.

Объемнпредставляютканалысобучасткиойдно

родногополупр

о-

водника,отделенныеповерхнобедненнымслоести

м.

3.Полевые16транзисто.5.

рыс

–nпереходом

Транзисторыобъемнымканаотлтеичаютсяом,чтообедненный

слой здаетсяпомощьюр

-nперехода.Поэтомуихчастон зываютпол

е-

вымитранзисто

рамис

–nпереходомилипростополевыетранзисторы.

3.Транзисторы16.6.n

-каналомир

-каналом

Существуют транзисторыn

-каналомир

-канал,онип нкмазаны

рис. 59.аи

59.бсоотв етственно,

где:

затвор – управляющийэлектрод;

исток – эле,откоттрначинорогод

аютдвижениеосновныесители

(впервомтипе

- электроны,вовтором

- дырки);

сток – электрод,прини

мающийосновные.сители

Рис. 59.Полевыеn

-канальные(a)ир

-канальб()траныезисторы

3.Схемы16включения.7.

Поан алогиисбиполятранзистораминымиазличают

трисхемы

включенияполевыхтранзисторов:

• собщимзатворомОЗ();

• собщимистокомОИ();

• соб щимстокомОС().

3.Схема16для.исследован8. ВАХтранзисторая

Дляисследования

семействавыходныхВАХполевоготра

нзисторав

схемеобщистоксхемаспмо,льзуетприведеннаяс

. 60.Онас

о-

держитисточникнапряже

ниязатвор

-исток U зи ,исследуемыйтранзистор

VT ,

источникпитания

U cи ,вольт метрдляко

нтролянапряжениясток

-исток V 2

и

амперметр A1 дляизмерениястока

Ic .

котостокаром

Ic навыхарактеристикаодных

хпрекррост,назывщает

а-

етсянапряжениемнасыщения.Характеристика

Ic = f (U зи ),построе ннаяпри

напряжении U cи ,равномнапряжениюнасыщения,называетсяупра

вляющей

характе.Поупрхарактеристикеойавляющейопредел

яется

крутизна

S = dIc / dU зи ,которявляетсянаиболееважнойхарактеристикойполев

ого

транзисторакакусилительногоприбора.

Другойтипполевыхтранзисторов

- транзистприповерхностнымры

каналомиструкметаллурой

-диэлектрик-полупроводникМДП(

-

транзисторы)В.част

номслучае,еслидиэлектрикомявляетсяокиселдв(

у-

окремнияись),

спользуетсяназваниеМОП

-транзисторы.

МДП-транзисторыбываютдвухтипов:транзисторысовстроенным

индуцированнымканаламипо( следнем

лучаеканалнаводитсяподде

й-

ствиемнапря

жен,приякложенногоуправляющимэлектродам).

3.16Режимы.работы10МДП.

-транзисторов

Транзисторысовстроеннымиканаламимогутработатькакрежиме

обедненияканалано

сителзар,такияврежимедамиобогащени

я.

Транзисторыинду

цированнымиканаламимож

ноиспользоватьтол

ь-

коврежимеобогащения.

3.16Дополнительный.11выв. отодложки

Вотличиетранзисторовуправляющим

-n – переходом,металл

и-

ческийзатворМДП

-транизистороволиро

ванотполупроводн

икаслоемд

и-

электрика,приэтомприсутствуетдополнительныйвыводоткри

сталла,

называемподл,накоговыторжкойприборолнен.й

Такимобра

зом,исток, анал,предстсобойавляющиебочие

областиМДП

-тран,изолировистора

аныотподложкир

-nпереходом.

3.16Управление.15МДП.

-транзистчерезподложкуром

Очев,чтоширидно

нар

-n - переходаиширинаканизменяетсялапри

подаченаподл

ожкудополни

тельногонапряжения,..токомист жнока

управнетолькопутемизмененияятьнапряжениязатворе,носчет

изменениянапряженияподлож

ке.ВэтомслучаеуправлениеМДП

-

транзистополевомуанал гичноранзисторууправляющим

-n - пере-

ходом.

3.16Реж.обеднения16.обогащениямы

Втранзистсовстроеннымканаломтокрахцепистокабудетпрот

е-

катьипринулевомнапряжениизатво.Дляегоренеобходкращения

и-

мокзатворуприло

житьположительнапряжениепри(структуреое

кана-

ломр -типа),равноеилибольшеенапряженотсечк.Приэтомдыркиизя

инверсногослоябудутпрактиче

скиполностьювытесненывглубьполупр

о-

водникаканалисчезнет.Приприложе

нииотрицательногонапряженияк

а-

налрасш

иряется,итоксноваувеличивается.

Такимобразом,МДП

-

транзистовстроеннымисо каналамиботаютрежкакобеднениямах,

такиобогащ

ения.

3.16Преимущества.17МДП.

-транзисторов

ВажнымпреиМДПуществом

-транзипосравнениюбиптороля

р-

нымияв

ляетсямалоепаднапрние

яженанихя

прикоммутациималых

сигналов.Так,ес

ливбиполятранзисторахв ежименыхнасыщениянапр

я-

жениеко

ллектор-эмиттерпринможбытьципиальноенесколькихньше

десятыхдолейвольт,тодляМДП

-транзпрималыхтокахсторстокаэт в

напряжениеаботе

ранзисторавначальнойобластивыходнойВАХм

о-

жетбытьсведенокничтожномалойвеличине.

3.16Разновидности.18МДП.

-транзисторов

Нарис . 61.апопоказаныарноМДП

-транзисторысовстроеннымn

-

каналомиp

-каналом.КаждыйтипМДП

-транзисторапредставлен

двух а-

риантах:сотдельнымвывподиобщимложкиомвывподииложкиом

с-

тока.

Аналогичныйв меютдобозначенияМДП

-транзисторов

н-

дуцированнымканаломрис(.

61.б).

Рис. 61.МДП -транзисторысовстроенным()индуцированнымб()канал

ами(1 - затвор,

2 – исток,

3 - сток, 4

- подложка, +/

– - полярностьнапряж

ения)

3.16Исследования.19характеристик. МДП

-транзисторов

ДляисследованияхарактеристикМДП

-транзисторовиспользуется

схема,приведеннаярис

. 62.Сеепомолучаютсемействощью

ыходных

характеристикМДП

-транзисторов Uси = f ( Ic ) приф ксированныхзначен

иях

напряженияназатворе

U зи

иподложке

U пи .

Располагаятакимихарактеристиками, ожнопределить:

• крутизнутранзпруправлениисторасо

сторонызатвора

S = dIc / dUзи ;

• крутпруправлениизнусостороныподложки

Sп = dIc / dUпи ;

• статичекоэффициентйусиления

М = dUпи / dUзи ;

• выходноедифференцсопротивлениеаль ое

Rd = dUcи / dIc идругиепар

а-

метры.

Рис. 62.СхемадляисследованияхарактеристикМДП

-транзисторов

3.16Зад.нлабораторную20ние. работу

1. СобратьсхемудляисследованияВАХтранзистора

VT1 (изтаблицыз

а-

даний),всоответствиирис

. 60.Посемействотроиизпятивыхоь

дных а-

рактеристикпо

левоготранзпрфистоксированныхзначенияхнапряж

е-

нийназатворе(

U зи ),выбранныхиздиапазонаотдо0В5.Для

-канальных

транизисторовмениполяристочниковьапряженияость.Повыходным

характеристикампо

строитьуправляющуюхарактеристикупринапряжении

сток-исток(

U си )равномнапряжениюнасыщен.Рассчитатькрутизнутрая

н-

зистора.

2. Собрать схему,всоотвествиирис.

62,дляисследованияМДП

-

транзистора VT 2

(изтаблиц ызада)синдуцирийканалом.П стрванным

о-

итьсемействоизпятивыхарактеодныхтранзпрфистксирикоа

о-

ванныхзначенапряженийподложкеиях(

U пи ),выбранныхиздиап

азона

отдо0В5.Повыхарактеристоднымопределпор икамть

оговоенапряж

е-

ние.