Ηλεκτρονική ΙΙΙ Παύλος - Πέτρος Σωτηριάδης. Επανάληψη μέρος 2 ο. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών

Σχετικά έγγραφα
Ηλεκτρονική ΙΙΙ Παύλος - Πέτρος Σωτηριάδης. Επανάληψη μέρος 1 ο. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών

Μέθοδος Σταθερών Χρόνου Ανοικτού Κυκλώματος

Ηλεκτρονική ΙΙΙ Παύλος - Πέτρος Σωτηριάδης. Αντιστάθμιση. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών

Μικροηλεκτρονική - VLSI

Ηλεκτρονική ΙΙΙ Παύλος - Πέτρος Σωτηριάδης. Ανάδραση μέρος 2 ο. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών

Διπολικό Τρανζίστορ Bipolar Junction Transistor (BJT)

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 3

Lecture Stage Frequency Response (1/10/02) Page 210-1

NPN SILICON OSCILLATOR AND MIXER TRANSISTOR

Μικροηλεκτρονική - VLSI

«Ενισχυτές με διπολικό transistor»

Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική

ΗΥ335: Προχωρημένη Ηλεκτρονική

NPN Silicon RF Transistor BFQ 74

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 4

Microelectronic Circuit Design Third Edition - Part I Solutions to Exercises

ΗΜΙΑΓΩΓΑ ΥΛΙΚΑ: ΘΕΩΡΙΑ-ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ

Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου Field-effect transistors (FET)

Ηλεκτρονική. Ενότητα: 4 Διπολικά Τρανζίστορ (BJT) Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 1

Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 9

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 4

Bipolar Transistors ιπολικά τρανζίστορ

Single Stage Amplifiers

Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 6

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 2


3 V, 1500 MHz Si MMIC WIDEBAND AMPLIFIER

Prepolarized Microphones-Free Field

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

2.5 GHz SILICON MMIC WIDE-BAND AMPLIFIER

Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική

Μικροηλεκτρονική - VLSI

SURFACE MOUNT NPN SILICON HIGH FREQUENCY TRANSISTOR

3 V, 900 MHz Si MMIC AMPLIFIER

PRELIMINARY DATA SHEET NPN EPITAXIAL SILICON TRANSISTOR FOR MICROWAVE HIGH-GAIN AMPLIFICATION

Ηλεκτρονική. Ενότητα 4: Διπολικά Τρανζίστορ (BJT) Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

3 V, 900 MHz LOW NOISE SI MMIC AMPLIFIER

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

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

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 5

Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Στυλιανός Τσίτσος

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 1

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 1

IXBH42N170 IXBT42N170

Ηλεκτρονική. Ενότητα 5: DC λειτουργία Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

NPN SILICON GENERAL PURPOSE TRANSISTOR

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 3

Rating to Unit ma ma mw W C C. Unit Forward voltage Zener voltage. Condition

Μικροηλεκτρονική - VLSI

Ηλεκτρονική. Ενότητα 9: Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου (FET) Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ITU-R BT ITU-R BT ( ) ITU-T J.61 (

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Τρανζίστορ Μετάλλου Οξειδίου MOSFET

AT Surface Mount Package SOT-363 (SC-70) I I Y. Pin Connections B 1 C 1 E 1 E 2 C 2 B , 7:56 PM

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 7

High Performance Voltage Controlled Amplifiers Typical and Guaranteed Specifications 50 Ω System

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 6

MnZn. MnZn Ferrites with Low Loss and High Flux Density for Power Supply Transformer. Abstract:

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Στυλιανός Τσίτσος

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 5: Χρήση μετασχηματισμού Laplace για επίλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων Μέθοδοι εντάσεων βρόχων και τάσεων κόμβων

MAX4147ESD PART 14 SO TOP VIEW. Maxim Integrated Products 1 MAX4147 EVALUATION KIT AVAILABLE ; Rev 1; 11/96 V CC V EE OUT+ IN+ R t SENSE IN-

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I

Κεφάλαιο 2 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Systems and Computer Architecture Lab

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 5

IXBK64N250 IXBX64N250

Ηλεκτρισμός & Μαγνητισμός

Ηλεκτρονική. Ενότητα 6: Η AC λειτουργία του διπολικού τρανζίστορ. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 7

NPN SILICON HIGH FREQUENCY TRANSISTOR 00 (CHIP) 35 (MICRO-X)

2 η ενότητα ΤΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΣΤΙΣ ΥΨΗΛΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ

Electrical Specifications at T AMB =25 C DC VOLTS (V) MAXIMUM POWER (dbm) DYNAMIC RANGE IP3 (dbm) (db) Output (1 db Comp.) at 2 f U. Typ.

PRESENTATION TITLE PRESENTATION SUBTITLE

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

«Αναθεώρηση των FET Transistor»

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 9: Σύστημα 2 ης τάξης: Χρονική απόκριση και χαρακτηριστικά μεγέθη (φυσικοί συντελεστές)

NE680 SERIES. from this datasheet are not NPN SILICON HIGH FREQUENCY TRANSISTOR SILICON TRANSISTOR FEATURES DESCRIPTION

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 8: Αντίστροφος μετασχηματισμός Laplace Εφαρμογή σε απόκριση συστήματος: Σύστημα 1 ης τάξης

Ηλεκτρονικά Στοιχεία και Κυκλώματα ΙΙ. Εισαγωγή σε Βασική Φυσική Στοιχείων MOS

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. Ενότητα 8: Ενισχυτές με διπολικά τρανζίστορ. Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ.

DISCONTINUED NE680 SERIES NPN SILICON HIGH FREQUENCY TRANSISTOR SILICON TRANSISTOR FEATURES DESCRIPTION

2 η ενότητα ΤΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΣΤΙΣ ΥΨΗΛΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ

Si Photo-transistor Chip TKA124PT

ΗΥ335: Προχωρημένη Ηλεκτρονική. «Βαθμίδες Εξόδου» Φώτης Πλέσσας UTH ΤHMMY

Εργαστήριο Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI Υπεύθυνος καθηγητής Πλέσσας Φώτιος

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο National Technical University of Athens. Aerodynamics & Aeroelasticity: Applications Σπύρος Βουτσινάς / Spyros Voutsinas

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 3

Τεχνολογία Ψυχαγωγικού Λογισμικού και Εικονικοί Κόσμοι Ενότητα 8η - Εικονικοί Κόσμοι και Πολιτιστικό Περιεχόμενο

Ηλεκτρονική ΙΙΙ Παύλος - Πέτρος Σωτηριάδης. Ταλαντωτές. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών

SURFACE MOUNT NPN SILICON HIGH FREQUENCY TRANSISTOR

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙI. Ασκήσεις. Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ. Υπολογιστών Α.Π.Θ.

Μικροηλεκτρονική - VLSI

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Microelectronic Circuit Design Fifth Edition - Part I Solutions to Exercises

Βασικές αρχές ηµιαγωγών και τρανζίστορ MOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 7: Άλγεβρα βαθμίδων (μπλόκ) Ολική συνάρτηση μεταφοράς

Transcript:

AO Ηλεκτρονική ΙΙΙ Παύλος - Πέτρος Σωτηριάδης Επανάληψη μέρος 2 ο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών

Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης reative ommons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

Υπενθύµιση : Προαπαιτούµενες Βασικές Γνώσεις Για την Ηλεκτρονική ΙΙΙ Στοιχεία Γραµµικής Άλγεβρας (Πίνακες / Συστήµατα) Στοιχεία Μετασχηµατισµού Laplace Στοιχεία ιαφορικών Εξισώσεων ιαγράµµατα Bode Ότι άλλο συζητήσουµε στις πρώτες 2 (η 3) διαλέξεις Το µάθηµα είναι προχωρηµένο και προαπαιτεί καλή γνώση της Ηλεκτρονικής Ι & ΙΙ 2

MOS (υπόστρωµα P) Πηγάδι 3

Περιοχή Κόρου, D V > V, V > V V GS T DS GS T Για το PMOS παίρνετε απόλυτες Τιµές V GS, V T, V SB I G =0 I D 1 W I = µ V V + λ V 2 L 2 ( ) ( 1 ) D n ox GS T DS Εξάρτηση από V SB ( 2 2 ) V = V + γ Φ + V Φ T T 0 f SB f ox ε ox = t ox 1 λ V L A Κίτρινο: Εξαρτάται από την τεχνολογία, T ( ΕΝ το ελέγχετε ) VT 0 = VT = 0.3...1.5V V SB 2qN = 0 A S γ = PMOS: παίρνετε απόλυτεςτιµές V GS, V T,, Φ f V SB OX ε 4

Περιοχή Κόρου, A (1) Για το PMOS παίρνετε απόλυτες Τιµές V OV, Φ f, V SB Κίτρινο: Εξαρτάται από την τεχνολογία ( ΕΝ το ελέγχετε ) W W 2I D gm = µ nox VOV = 2µ nox I D = L L VOV ~0.2 γ g = χ g = g 2 2Φ + V mb m m f SB V OV A : OverDrive Voltage (Τάση υπεροδήγησης) V V V OV GS T 1.2v 0.7v V = V L A r o 1 VA V A 1 = = = L, λ λ I D I D I D VA γ = 2qN A S OX ε 5

Περιοχή Κόρου, A (2) Για το PMOS παίρνετε απόλυτες Τιµές V OV, Φ f, V SB Κίτρινο: Εξαρτάται από την τεχνολογία ( ΕΝ το ελέγχετε ) 2 = W L + W L 3 = 0 + W L L gs ox ov ox gd ov ox ov 0.05...0.1 L [x 1] [x 0.08] sb db = = sb0 V 1+ V db0 SB 0 V 1+ V DB 0 [x 0.6] [x 0.4] 6

Περιοχή Κόρου, A (3) Συχνότητα Μοναδιαίου Κέρδους (ρεύµατος) I I O i = 1 f T 2π g m ( ) gs + gd 7

Ενισχυτής Κοινής Πηγής (1),, S 1 2 Του µοντέλου εννοεί! 8

Ενισχυτής Κοινής Πηγής (2) Figure 4.50 Determining the high-frequency response of the S amplifier: (a) equivalent circuit; (b) the circuit of (a) simplified at the input and the output; 9

Ενισχυτής Κοινής Πηγής (3) Miller (Approx) (trick) Προσεγγιστική Λύση 1 ος ΠΟΛΟΥ Figure 4.50 (ontinued) (c) the equivalent circuit with gd replaced at the input side with the equivalent capacitance eq ; (d) the frequency response plot, which is that of a low-pass single-time-constant circuit. 10

Bipolar Junction Transistors (BJT) κοινώς «διπολικά» ΠΡΟΣΟΧΗ! Τα BJTs Είναι ΑΣΥΜΜΕΤΡΑ (ωςπρος E, ) π.χ. NPN: Figure 5.13 ircuit symbols for BJTs. 11

Τυπική Κατάσταση Λειτουργίας : Active Region (Ενεργός Περιοχή) = { Ρεύµατα και Τάσεις, ΌΛΑ, ΘΕΤΙΚΑ } IE = I+ IB Figure 5.14 Voltage polarities and current flow in transistors biased in the active mode. 12

Π.χ. : Figure 5.15 ircuit for Example 5.1. 13

Active Region (Ενεργός Περιοχή) Χοντρική Προσέγγιση (ο.κ. για D συνήθως) I = I + I I V E B BE = β = I B 0.7V Ενεργός Περιοχή Στην I = I + I E B 0.7V ( V 0.25 ) E> V Πράξη ( V 0.25 ) B > V I V EB = β = I B 14

Π.χ. 1 : Figure 5.34 Analysis of the circuit for Example 5.4: (a) circuit; (b) circuit redrawn to remind the reader of the convention used in this book to show connections to the power supply; (c) analysis with the steps numbered. 15

Π.χ. 2 : Figure 5.37 Example 5.7: (a) circuit; (b) analysis with the steps indicated by circled numbers. 16

Active Region (Ενεργός Περιοχή) Καλή Προσέγγιση για D i = i / β B I = I + I I V E B BE = β I B = 0.7V ( V 0.25 ) E > V I = I B I = Ie S / β V V BE V T = kt / q : Thermal Voltage Is : saturation current T 17

Active Region (Ενεργός Περιοχή) VT, Is Εξαρτώνται από την ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ T Περίπου 2 mv/ I = Ie S V V BE T Το V T = kt / q, καθώς και το Is Εξαρτώνται από την ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Figure 5.17 Effect of temperature on the i v BE characteristic. At a constant emitter current (broken line), v BE changes by 2 mv/. 18

Active Region (Ενεργός Περιοχή) β Εξαρτάται από την ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ και I (Nonlinear beta) I B = I β Figure 5.22 Typical dependence of β on I and on temperature in a modern integrated-circuit npn silicon transistor intended for operation around 1 ma. 19

Π.χ. : β To β παίζει πολύ µε αποκλίσεις της τεχνολογίας π.χ. 50 300... Ακόµα πιο πολύ λαµβάνοντας υπ όψιν την θερµοκρασία π.χ. 10 500 Figure 5.80 Dependence of β dc on I (at V E 5 2 V) in the Q2N3904 discrete BJT (Example 5.20). 20

Active Region : Φαινόµενο Early (και στα BJTs!) 21

Τυπική Κατάσταση Λειτουργίας Active Region : D µοντέλο I = I + I E B I = I B / β V BE V V T E I = Ie S 1+ V A I = A I S E S0 Επιφάνεια Εκποµπού Ανεξάρτητο από Επιφ. Εκποµπού Figure 5.20 Large-signal equivalent-circuit models of an npn BJT operating in the active mode in the common-emitter configuration. 22

Τάσεις Κατάρρευσης (Breakdown Voltages) (δεν περιλαµβάνονται στο µοντέλο µας) Figure 5.21 ommon-emitter characteristics. Note that the horizontal scale is expanded around the origin to show the saturation region in some detail. 23

Γενικά... έστε τα πλήρη µοντέλα Ebers-Moll & Gummel-Poon 24

Περιοχή Κόρου Συνοπτικά και Πρακτικά Figure 5.35 Analysis of the circuit for Example 5.5. Note that the circled numbers indicate the order of the analysis steps. 25

Περιοχή Αποκοπής Συνοπτικά και Πρακτικά Figure 5.36 Example 5.6: (a) circuit; (b) analysis with the order of the analysis steps indicated by circled numbers. 26

Μοντέλο Μικρού Σήµατος, Υψηλών(τερων) Συχνοτήτων του BJT στην Ενεργό Περιοχή r m I gm = 40 ms @ T = 300 ok, Ic = 1mA V r π o β V = = β g I = D beta V I T A kt VT = 26 mv @ T = 300oK q Figure 5.67 The high-frequency hybrid-π model. T r x : small = + τ g π Diffusion apacitance de je F m de je F je0 jc0 µ = m VB 0c = τ g 2 1+ V0c V 0.75V m m = 0.2,...,0.5 Forward Transit Time Junction (or Depletion) apacitance 27

Συχνότητα Μοναδιαίου Κέρδους (ρεύµατος) στην Ενεργό Περιοχή I I b = 1 f T 2π g m ( ) π + µ 28

Ενισχυτής Κοινού Εκποµπού (1) Figure 5.60 (a) A common-emitter amplifier using the structure of Fig. 5.59. (b) Equivalent circuit replacing the transistor with its hybrid-π model. 29

Ενισχυτής Κοινού Εκποµπού (2) Miller (Approx) (trick) 30

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα» του ΕΜΠ έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.