КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Теоретические сведения. Исследование полевых транзисторов
Исследование полевых транзисторов. Выводы. 1. Ознакомление с принципом работы полевого транзистора 2.Приборы, макеты, программы. Компьютер ACER; -Программа Multisim 10. Полевые транзисторы – это полупроводниковые приборы, предназначенные для преобразования и усиления электрических сигналов с помощью полевых транзисторов обусловлены потоком основных носителей, которые имеют место протекать через проводящий канал и с помощью электрического поля управляются. В образовании выходного тока в полевых транзисторах участвуют только электроны или дырки, а поэтому эти полупроводниковые приборы еще называются униполярными транзисторами. Полевые транзисторы делятся на две группы: с управляющим p-n переходом и изолированным затвором, или МДП-транзисторы (металл-диэлектрик-полупроводник). Также к полевым транзисторам с изолированным затвором относятся МОП-транзисторы (металл-диоксид кремния-полупроводник).В этих группах полевых транзисторов электроды обозначают истоком И (эмиттер-биполярного транзистора), затвором З (база биполярного транзистора) и стоком С (коллектор биполярного транзистора). На рис. 1 изображена упрощенная структура полевого транзистора с управляющим p-n переходом. Рис. 1. Структурная схема полевого транзистора с управляющим p-n переходом.
Условное графическое изображение полевых транзисторов с управляющим p-n переходом с каналом n-типа и p-типа приведены на рис. 2 а, б Рис. 2. Условное графическое обозначение полевого транзистора с управляющим p-n переходом с каналом n -типа (а), p -типа (б). Полевой транзистор с управляющим p-n переходом выполнен в виде пластины из полупроводника n -или p -типа рис.1(в данном случае рассматривается полупроводник n -типа). На гранях этой пластины созданы области p -типа электропроводности (3) и в результате образуются p-n переходы, а контакты областей «3» соеденены между собой. Объем пластины, расположенный между p-n переходом является каналом полевого транзистора. Если приложить к затвору отрицательное напряжение, то происходит обеднение электронами (основные носители) участков канала, примыкающих к затвору, ширина p-n перехода возрастает и увеличивается его сопротивление. Таким образом происходит управление сопротивлением канала. В том случае, если канал полевого транзистора p -типа, то при подаче положительного напряжения между затвором и истоком p-n переход расширяется и уменьшается толщина канала и, следовательно, увеличивает его сопротивление. Полевой транзистор с управляющим p-n переходом (канал n-типа) оказывается запертым (Iс=0) при обратном напряжении, которое называется напряжением отсечки Uзиотс. В этом случае p-n переходы сливаются и ток через канал не проходит. Напряжение насыщения: Uси(нас) = /Uзи(отс)/-/Uзи/…………………………………………………….(1). Режим, когда Uси>=Uсиз называется режимом насыщения и рост тока Iс прекращается при увеличении Uси. Полевые транзисторы имеют три схемы включения с общим истоком (ОИ) (а), общим стоком (ОС) (б) и с общим затвором (ОЗ) с каналом n-типа. Наиболее часто используемой схемой включения применяется схема с ОИ (рис.3). Рис. 3. Схема включения полевого транзистора с общим истоком. Так же как у биполярных транзисторов - полевые транзисторы имеют статические характеристики. Основной статической характеристикой полевого транзистора с управляющим p-n переходом - выходная (стоковая), которая показывает зависимость Iс от Uси при Uзи=const. Вольтамперная стоковая характеристика полевого транзистора с управляющим p-n переходом показана на рис.4.
Рис. 4. Стоковая вольтамперная характеристика полевого транзистора с управляющим p-n переходом.
Из рис. 4 следует, что с повышением Uси электрический ток Iс увеличивается линейно, но при Uси=Uси(нас) ток стока не увеличивается. Для полевых транзисторов с управляющим p-n переходом зависимость Iс от отрицательного значения Uзи при Uси=const называют характеристиками прямой передачи или стокозатворной. Вольтамперная характеристика прямой передачи показана на рис. 5.
Рис. 5. Вольтамперная характеристика прямой передачи (стокозатворной) полевых транзисторов.
Параметрами полевых транзисторов с управляющим p-n переходом являются крутизна стокозатворной характеристики, входное и выходное дифференциальное сопротивление, напряжение отсечки, междуэлектродные электрические емкости, коэффициент усиления. Крутизна стокозатворной характеристики характеризует управляющее действие затвора и ее измеряют при Uзн= данное и Uси=const.
S=dIс/dUзи……………… ………………….(2)
Входное дифференциальное сопротивление очень большое (108-1010 Ом) и связано это с тем, что концентрация неосновных носителей в канале небольшая и поэтому обратный ток невелик и практически не зависит от /Uзи/. Выходное дифференциальное сопротивление электрической цепи стока определяют по формуле: при Uзи=const. Напряжение отсечки – это напряжение на затворе при Ic=0 и Uси=0. Междуэлектродные электрические емкости – это электроемкости между затвором и истоком, между затвором и стоком, между стоком и истоком.
Коэффициент усиления: К=dUис/dUзи, ……………………………………………………(3)
где Uзи – заданное при Iс=const.
Можно также рассчитать коэффициент усиления по следующей формуле:
К=S . Rисдиф ………………………………………………(4)
Дата добавления: 2015-05-06; Просмотров: 2945; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |