ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΠΕΔΙΟΥ. Eλεγχος εσωτερικού ηλεκτρικού πεδίου με την εφαρμογή εξωτερικού δυναμικού στην πύλη (gate, G).

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΠΕΔΙΟΥ. Eλεγχος εσωτερικού ηλεκτρικού πεδίου με την εφαρμογή εξωτερικού δυναμικού στην πύλη (gate, G)."

Ἀδράστεια Παπαντωνίου
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι 1. Ημιαγωγική δίοδος Ένωση pn 2. Τρανζίστορ FET 3. Πόλωση των FET - Ισοδύναμα κυκλώματα 4. Ενισχυτές με FET 5. Διπολικό τρανζίστορ (BJT) 6. Πόλωση των BJT - Ισοδύναμα κυκλώματα 7. Ενισχυτές με διπολικά τρανζίστορ 8. Ενισχυτές με ενεργό φορτίο 9. Κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων 1/25 ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΠΕΔΙΟΥ (Field Effect Transistor, FET) Στοιχείο με τρεις ακροδέκτες. Eλεγχος εσωτερικού ηλεκτρικού πεδίου με την εφαρμογή εξωτερικού δυναμικού στην πύλη (gate, G). Το πεδίο αυτό ελέγχει την αγωγιμότητα μεταξύ των άλλων δύο ακροδεκτών, της εκροής (drain, D) και της πηγής (source, S) και επομένως και το ρεύμα που θα διέρχεται από αυτούς. Ενας τύπος φορέων (ηλεκτρόνια ή οπές) - μονοπολικό 2

2 6. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΠΕΔΙΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΠΕΔΙΟΥ (Field Effect Transistor, FET) FETs JFET MOSFET Διαύλου n Διαύλου p Αραίωσης Πύκνωσης Διαύλου n Διαύλου p Διαύλου n 2. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ EΠΙΔΡΑΣΗΣ ΠΕΔΙΟΥ 3 FET Επαφής (Junction FET, JFET) 4

3 FET Επαφής (Junction FET, JFET) > ΡΟΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ υ DS < 0,5 V υ GS >Vp Vp = ΤΑΣΗ ΦΡΑΓΗΣ FET Επαφής (Junction FET, JFET) 5 υ DS > 0,5 V υ GS >Vp Vp = ΤΑΣΗ ΦΡΑΓΗΣ 6

4 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ FET Επαφής (Junction FET, JFET) Περιοχή κάτω από τη φραγή Περιοχή μετά τη φραγή XAΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ n-jfet XAΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΕΞΟΔΟΥ n-jfet Vp ΤΑΣΗ ΦΡΑΓΗΣ Vp 7 MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor FET) FETs JFET MOSFET Διαύλου n Διαύλου p Αραίωσης Πύκνωσης Διαύλου n Διαύλου p Διαύλου n 8

5 MOSFET Aραίωσης - διαύλου n (και πύκνωσης) 9 MOSFET Πύκνωσης - διαύλου n SiO 2 10/25

6 MOSFET Πύκνωσης - διαύλου n 11 MOSFET Πύκνωσης - διαύλου n W L Η πύλη (gate) ελέγχει τη ροή ρεύµατος µεταξύ πηγής (source) και υποδοχής ή εκροής (drain). Η πηγή και η υποδοχή είναι συµµετρικοί ακροδέκτες 12

7 MOSFET Πύκνωσης - διαύλου p W L MOSFET Aραίωσης - διαύλου n (και πύκνωσης) 13 SiO 2 ΠΥΚΝΩΣΗΣ XAΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ n-mos Περιοχή κάτω από τη φραγή XAΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΕΞΟΔΟΥ n-mos ΑΡΑΙΩΣΗΣ Περιοχή μετά τη φραγή Vp Vp ΑΠΘ - ΤΗΜΜΥ ΤΑΣΗ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΡΑΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ - Α. Α. ΧΑΤΖΟΠΟΥΛΟΣ 14

8 MOSFET Πύκνωσης - διαύλου n XAΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ n-mos ΠΥΚΝΩΣΗΣ Περιοχή πριν τον κορεσμό XAΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΕΞΟΔΟΥ n-mos Περιοχή μετά τον κορεσμό V t = ΤΑΣΗ ΚΑΤΩΦΛΙΟΥ MOSFET Πύκνωσης - διαύλου p 15 υ DS υ GS =-2V υ GS =-3V XAΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΕΞΟΔΟΥ p-mos υ GS =-4V υ GS =-5V= i D 16

9 17 18

10 Εύρεση χαρακτηριστικής i D υ DS ΝMOS τρανζίστορ 19 20

11 Εύρεση χαρακτηριστικής i D υ DS ΝMOS τρανζίστορ Ρεύμα ολίσθησης: Τριοδική Περιοχή λειτουργίας (περιοχή πριν τον κορεσμό): Εύρεση χαρακτηριστικής i D υ DS ΝMOS τρανζίστορ 21 H περιοχή κορεσμού αρχίζει για: Κατασκευαστική παράμετρος διαγωγιμότητας: Τριοδική Περιοχή ( ρ χή ρ ρ μ ) (περιοχή πριν τον κορεσμό): Περιοχή κορεσμού: Τάση υπεροδήγησης: 22

12 Διαμόρφωση μήκους καναλιού σε MOS τρανζίστορ Τάση Early: Επίδραση υποστρώματος όταν V SB 0 (φαινόμενο σώματος) Τάση κατωφλίου για V SB = 0 23 Παράμετρος φαινομένου σώματος Ν Α η συγκέντρωση προσμίξεων του p τύπου υποστρώματος Φ f φυσική παράμετρος με τυπικές τιμές: 2Φ f = 0.60 V για ΝΜΟS 2Φ f = 0.75 V για PMOS Τιμές σταθερών: 24

13 Επίδραση θερμοκρασίας στη λειτουργία των ΜΟS V t μειώνεται κατά 2 mv περίπου για κάθε 1 ο C αύξηση θερμοκρασίας Αύξηση ρεύματος i D με την θερμοκρασία k k μειώνεται με τη θερμοκρασία Μείωση ρεύματος i D με την θερμοκρασία Συνολική επίδραση: Μείωση ρεύματος i D με την θερμοκρασία 25/25

Σχετικά έγγραφα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 3

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 3: Τρανζίστορ FET Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ. Υπολογιστών Άδειες Χρήσης Το παρόν