- •1.1 Електричні кола постійного струму
- •Електричні кола постійного струму
- •1.1.1 Основні визначення і закони
- •1 Джерела електричної енергії (джерела живлення).
- •1.1.2 Розрахунок лінійних кіл постійного струму з одним джерелом живлення.
- •1.2 Електричні кола змінного струму
- •1.2.1 Поняття про змінний струм
- •1.2.2 Основні поняття синусоїдальної функції
- •1.2.3 Зображення синусоїдальної величини
- •Кутова частота і фазові співвідношення
- •Початковий фазовий кут, або початкова фаза.
- •1.2.4 Прості електричні кола змінного струму
- •1.1 Електронно-дірковий перехід
- •1.1.1 Загальні відомості.
- •1.1.2 Утворення переходу.
- •1.1.3 Контакт метал – напівпровідник.
- •1.2.1 Загальні відомості
- •Продовження таблиці 1.2
- •1.2.2 Характеристики, параметри, область застосування
- •1.3.1 Загальні відомості
- •1.3.2 Фізичні явища й принцип дії бт за схемою із загальним емітером
- •1.3.3 Транзистори Шотки
- •1.3.5 Розрахунок режиму спокою підсилювального каскаду на біполярному транзисторі
- •1.4.1 Загальні відомості
- •1.4.2 Фізичні явища та принцип дії пт
- •1.4.2.1 Польові транзистори з керуючим переходом
- •1.4.2.2 Польові транзистори з ізольованим затвором
- •1.4.3 Лізмон-транзистори
- •1.4.4 Мнон - транзистори
- •3.1 Загальна характеристика імпульсних сигналів і пристроїв
- •3.2 Ключовий режим роботи транзисторів
- •3.3.1 Загальні відомості
- •3.3.2 Логічні елементи в інтегральному виконанні
- •3.3.2.1 Діодно-транзисторні логічні елементи
- •3.3.2.2 Транзисторно логіка -транзисторна
- •3.3.2.3 Логічні елементи на мон-транзисторах
- •3.3.2.4 Логічні елементи на мен-транзисторах
- •3.3.2.5 Інтегральна інжекційна логіка
- •3.3.2.6 Логічні елементи емітерно-зв'язкової логіки
- •3.4.1 Загальні відомості
- •Продовження таблиці 3.3
- •3.4.2 Характерні явища для тригерів
- •Лекція 9 3.5 Компаратори і тригери шмітта, генератори імпульсів
- •3.5.1 Загальні відомості
- •3.5.2 Мультивібратори
- •3.5.3 Одновібратори
- •До пункту 3.5.2
- •3.6 Інтегруючі і диференціюючи rc-ланцюги
- •3.6.1 Інтегруючий rc-ланцюг
- •3.6.2 Диференціюючий rc-ланцюг
- •4.1 Загальні відомості
- •4.2 Однофазний однопівперіодний випрямляч
- •4.3 Однофазний двухпівперіодний випрямляч із нульовим виводом
- •4.4 Однофазний мостовий випрямляч
- •4.5 Випрямлячі - помножувачі напруги
- •4.6 Згладжуючи фільтри
- •4.7.1 Параметричні стабілізатори напруги
- •4.7.2 Компенсаційні стабілізатори напруги
- •Контрольні питання
1.4.4 Мнон - транзистори
МНОН-транзистори (метал-нітрид-оксид-напівпровідник) має наступну конструкцію: на поверхні кристала перебуває тонкий шар діоксида кремнію, зверху на нього нанесений шар нітриду кремнію, що набагато більше шару діоксида кремнію а далі металевий затвор.
МНОН-транзистори як і ЛІЗМОН-транзистори застосовуються для побудови пам'яті. Елемент пам'яті, побудований на МНОН-транзисторі, може працювати в тих же режимах, що й ЛІЗМОН-транзистор (програмування, зберігання, зчитування й стирання інформації).
В
Uзв
а) б)
Рисунок 1.23 – МНОН-Транзистор:
а) - структурна схема;
б) - ВАХ МНОН-транзистора.
МНОН-транзистори з каналом -типу працюють у такий спосіб. До затвора МНОН-транзистора, у якому створюється заряд, подають позитивний імпульс напруги амплітудою близько 20 В. На електрони діє сильне електричне поле й вони розвивають достатню енергію, щоб пройти з підкладки через тонкий шар оксиду товщиною близько 5 нм у шар нітриду. У результаті в нітриді з’являється нерухливий негативний заряд. Цей заряд виконує функцію носія інформації. Наявність заряду свідчить про логічний нуль, а відсутність заряді – логічній одиниці. Транзистор, у якому відсутній заряд, відкривається робочим сигналом.
На рисунку 1.23, б зображена характеристика МНОН-транзистора , що показує, що в МНОН-транзисторі заряд екранує дія позитивної напруги на затвор, у результаті чого підвищується гранична напруга настільки, що робочий сигнал не може відкрити транзистор. Занесення заряду під затвор транзистора називається процесом програмування.
Процес зчитування інформації в МНОН-транзисторах здійснюється також як і в ЛІЗМОН-транзисторах.
Режим стирання забезпечується в такий спосіб: якщо в діелектрику транзистора є заряд (тобто транзистор перебуває в стані логічного нуля), те для переходу в стан логічної одиниці цей заряд виштовхують із під затвора негативним імпульсом напруги величиною 30-40 В, що подається на затвор щодо підкладки.
1.4.5 МЕН-транзистори (транзистори Шотки)
Польові транзистори МЕН-типу мають структуру “метал-напівпровідник”; їх будують на основі арсеніду галію (AsGa — з'єднання галію з миш'яком). У порівнянні з германієм AsGa має наступні переваги:
більше високу рухливість електронів у слабких електричних полях (приблизно в п'ять разів);
майже в півтора разу ширше заборонену зону, що забезпечує високий питомий опір підкладки (як наслідок, підкладки з AsGa служать напівізолюючим матеріалом);
• дуже малі паразитні ємності між електродами МЕН-транзистора. На основі арсеніду галію досягається десятикратне підвищення швидкодії схем при зниженні потужності споживання вдвічі. Однак арсенід галію не дозволяє будувати МЕН-транзистори з ізольованим затвором, оскільки він не утворить стійких оксидів. У польових МЕН-транзисторах використовують бар'єр Шотки на границі контакту металу з напівпровідником. Тому МЕН-транзистори також називають "польовими транзисторами з бар'єром Шотки" (ПТШ).
В
Іс
Uзв
Uзв
max
а) б)
Рисунок 1.24 - Стуруктура та стоко-затворні характеристики МЕН-транзистора
Для забезпечення омічних контактів із витокомі стоком застосовують металеві електроди на основі композиції германій-золото. На поверхню підкладки між контактами наносять шар діелектрика, наприклад, діоксида кремнію. Металевий електрод затвора створює в каналі збіднений електронами шар — бар'єр Шотки висотою 0,8 В. Просторові розміри бар'єра змінюються під дією напруги затвора. Властиво провідний канал товщиною обмежений областю бар'єра й підкладкою. Між затвором і витоком подається керуюча напруга , а на стік — напруга живлення плюс . При зміні, що управляє напруги змінюється товщина збідненого шару й провідного каналу , його провідність і струм стоку.
На рис.1.24,б представлені стоко-затворні характеристики нормально відкритого (крива 1) і нормально закритого (крива 2) МЕН-транзистора, а також їхня вхідна характеристика (крива 3). Для нормально відкритих МЕН-транзисторів керуюча напруга на затворі, при якому протікає струм стоку , може змінюватися від негативних значень до невеликих позитивних (не більше 0,6 В). При напругах, більших В, у його каналі виникає струм затвора , оскільки відкривається перехід метал-напівпровідник. Тому струм стоку обмежений значенням . Для нормально закритих транзисторів напруга затвора, при якій протікає струм стоку, позитивна й може змінюватися тільки у вузьких межах (0...0,6 В). Максимальний струм стоку обмежений значенням . Для транзисторів з однаковими розмірами каналу (довжиною й шириною) . У схемотехніці застосовують нормально закриті й нормально відкриті МЕН-транзистори.
Контрольні питання
До пункту 1.4.1
Дати визначення польового транзистора.
Дати класифікацію ПТ.
Дати визначення транзистора з керованим р-n переходом.
Замалювати умовне графічне позначення транзистора з керованим р - n переходом з каналом р - типу.
Замалювати умовне графічне позначення транзистора з керованим р - n переходом з каналом n - типу.
Замалювати ВАХ польового транзистора з керованим р - n переходом.
Дати визначення польових транзисторів з ізольованим затвором (визначення) (МДН).
Замалювати умовне графічне позначення транзистора з ізольованим затвором вбудованим каналом.
Замалювати ВАХ польового транзистора з ізольованим затвором вбудованим каналом.
10)Замалювати умовне графічне позначення транзистора з ізольованим затвором індукованим каналом
11)Замалювати ВАХ польового транзистора з ізольованим затвором індукованим каналом
12)Навести параметри польових транзисторів.
До пунктів 1.4.2 - 1.4.6
Замалювати структурну схему.
Описати принцип дії польового транзистора з керованим р - n переходом.
Визначити напругу затвор – виток транзистора з р - каналом.
Визначити напругу затвор - виток транзистора з n - каналом.
Навести конструкцію МДН-транзисторів.
Описати принцип дії МДН-транзисторів.
Навести конструкцію МДН-транзистора з вбудованим каналом.
Описати принцип дії.
Визначити режим збіднення.
Визначити режим збагачення.
Навести конструкцію МДН-транзистора з індукованим каналом.
Описати принцип дії.
Визначити полярність напруги затвор -виток.
Визначити полярність напруги стік -виток.
Навести конструкцію ЛІЗМОН-транзисторів з одним і двома затворами.
В яких режимах можуть працювати ЛІЗМОН-транзистори?
Описати режими работи ЛІЗМОН-транзисторів.
Навести конструкцію МНОН-транзистора.
Привести ВАХ МНОН-транзистора.
Описати принцип дії МНОН-транзистора.
Навести конструкцію польових транзисторів МЕН-типу.
Привести ВАХ польових транзисторів МЕН-типу.
Лекція 6 Тема 3 Імпульсні пристрої
Загальна характеристика імпульсних сигналів і пристроїв
Ключовий режим роботи транзисторів