HY121 Ηλεκτρικϊ Κυκλώματα

Σχετικά έγγραφα


Βασικές αρχές ηµιαγωγών και τρανζίστορ MOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. n channel. p channel JFET

HY121 Ηλεκτρικϊ Κυκλώματα

2

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Σχήμα 1 Σχήμα 2 Σχήμα 3

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο : FET (Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου)

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

Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET) Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

Τρανζίστορ Φαινοµένου Πεδίου Ι

Σο θλεκτρικό κφκλωμα

Τρανζίστορ FET Επαφής

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ VLSI. Ασκήσεις Ι. Γ. Τσιατούχας. Πανεπιςτιμιο Ιωαννίνων. Τμιμα Μθχανικϊν Η/Υ και Πλθροφορικισ 8/11/18

Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων. Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design

HY523 Εργαςτηριακή Σχεδίαςη Ψηφιακών Κυκλωμάτων με εργαλεία Ηλεκτρονικού Σχεδιαςτικού Αυτοματιςμού. 2 ΗΥ523 - Χωροκζτθςθ

Μικροηλεκτρονική - VLSI

Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων

HY121 Ηλεκτρικϊ Κυκλώματα

Σε αντίθεση με τα διπολικά τρανζίστορ, που στηρίζουν τη λειτουργία τους σε δύο τύπους

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Αγωγιμότητα σε ημιαγωγούς

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (7 η σειρά διαφανειών)

Η αντιστοιχία των παραπάνω επαφών με αυτές του διπολικού τρανζίστορ είναι (προφανώς) η εξής: S E, D C, G B.

HY422 Ειςαγωγή ςτα Συςτήματα VLSI. HY422 - Διάλεξθ 4θ - Διαςυνδζςεισ

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

3 η διάλεξη Συσκευές στο Πυρήτιο

-Έλεγχοσ μπαταρίασ (χωρίσ φορτίο) Ο ζλεγχοσ αυτόσ μετράει τθν κατάςταςθ φόρτιςθ τθσ μπαταρίασ.

ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET)

The European Tradesman - Basics of electricity - Czech Republic

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (8 η σειρά διαφανειών)

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (11 η σειρά διαφανειών)

Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

Η αντιστοιχία των παραπάνω επαφών με αυτές του διπολικού τρανζίστορ είναι (προφανώς) η εξής: S E, D C, G B.

αγωγοί ηµιαγωγοί µονωτές Σχήµα 1

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Δίοδοι, BJT και MOSFET ως Διακόπτες 2

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

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 2

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

Θεωρία MOS Τρανζίστορ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΘΕΩΡΙΑ

χεδίαςη CMOS τελεςτικού ενιςχυτή

Μάθημα 23 ο. Μεταλλικός Δεσμός Θεωρία Ζωνών- Ημιαγωγοί Διαμοριακές Δυνάμεις

«Αναθεώρηση των FET Transistor»

Άσκηση 7. Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου Επαφής (JFET)

Στατική ηλεκτρική ανάλυση του αντιστροφέα CMOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική

Οι ηµιαγωγοι αποτελουν την πλεον χρησιµη κατηγορια υλικων απο ολα τα στερεα για εφαρµογες στα ηλεκτρονικα.

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Τρανζίστορ Μετάλλου Οξειδίου MOSFET

Χαρακτηρισμός και μοντέλα τρανζίστορ λεπτών υμενίων βιομηχανικής παραγωγής: Τεχνολογία μικροκρυσταλλικού πυριτίου χαμηλής θερμοκρασίας

Βαςικι Θεωρία Ημιαγωγών. Κεφάλαιο 1 πφροσ Βλάςςθσ Αναπλθρωτισ Κακθγθτισ

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 5ο.. Λιούπης

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ MOS KAI CMOS

Βιοµηχανικά Ηλεκτρονικά (Industrial Electronics) Κ.Ι.Κυριακόπουλος Καθηγητής Ε.Μ.Π.

Ηλεκτρονική Φυσική (Εργαστήριο) ρ. Κ. Ι. ηµητρίου ΙΟ ΟΙ

7.a. Οι δεσμοί στα στερεά

HY422 Ειςαγωγή ςτα υςτήματα VLSI. 5/9/ ΗΤ422 - Διάλεξθ 10θ Χρονιςμόσ. Γενικό Μοντζλο φγχρονου Κυκλώματοσ

Κεφάλαιο 3 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Ημιαγωγοί - ίοδος Επαφής 2

HY121-Ηλεκτρονικά Κυκλώματα

Κεφάλαια 4 ο και 6 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Τρανζίστορ Φαινομένου

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο Φυσικής IΙ. Μελέτη της απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείου με χρήση υπολογιστή. 1. Σκοπός. 2. Σύντομο θεωρητικό μέρος

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

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 4

ΑΣΚΗΣΗ 1 ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΚΑΙ Η/Υ Ι. Σκοπός της άσκησης η μελέτη βασικών ηλεκτρονικών εξαρτημάτων των Η/Υ και η εισαγωγή στην μικροηλεκτρονική.

Δίοδοι εκπομπής φωτός Light Emitting Diodes

Άσκηση Transistors επίδραση Πεδίου (JFET)

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

Υ60 Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων 8: Διπολικά Τρανζίστορ

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ηµιαγωγοί VLSI T echnol ogy ogy and Computer A r A chitecture Lab Γ Τσ ιατ α ο τ ύχ ύ α χ ς ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

EUROPEAN TRADESMAN PROJECT NOTES ON ELECTRICAL TESTS OF ELECTRICAL INSTALLATIONS

Ηλεκτρονικά Ισχύος. ίοδος

Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI

ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ ΓΙΩΡΓΟΣ ΤΣΙΓΑΡΙΔΑΣ

ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡΣ 1. ΟΜΗ ΚΑΙ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΙΠΟΛΙΚΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ

Τρανζίστορ Φαινοµένου Πεδίου ((FET) Γ.Πεδίου

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο :ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ

Προςζξτε ότι για τα A, B ςε ςειρά, θ πθγι του πάνω, όταν είναι ανοικτό φτάνει μόνο τα (Vdd Vtn)V.

Θέµατα που θα καλυφθούν

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Επικ. καθηγητής

Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από

Ηλεκτρονική Μάθημα V Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου. Καθηγητής Αντώνιος Γαστεράτος Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Δ.Π.Θ.

Παραπάνω παρουςιάηεται ο πιο ςυνικθσ χωροκζτθςθ αρικμθτικϊν, λογικϊν κυκλωμάτων. Η μονάδα επεξεργαςίασ είναι θ λζξθ (λ.χ. 32-bit ςε επεξεργαςτζσ,

ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ - ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ

Θεωρητικό Μέρος Η ίοδος

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 1 Ο ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΥΛΙΚΩΝ. Δρ. M.Χανιάς Αν.Καθηγητής Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ, ΤΕΙ Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης

Τάξη Β. Φυςικθ Γενικθσ Παιδείασ. Τράπεζα ιεμάτων Κεφ.1 ο ΘΕΜΑ Δ. Για όλεσ τισ αςκθςεισ δίνεται η ηλεκτρικθ ςταιερά

Ηλεκτρονική. Ενότητα: 2 Η επαφή pn. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

2 η ενότητα ΤΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΣΤΙΣ ΥΨΗΛΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος

Διατάξεις ημιαγωγών. Δίοδος, δίοδος εκπομπής φωτός (LED) Τρανζίστορ. Ολοκληρωμένο κύκλωμα

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I

1.1 Ηλεκτρονικές ιδιότητες των στερεών. Μονωτές και αγωγοί

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (ΜΕΡΟΣ Α) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00. Αίθουσα: Υδραυλική

ΦΤΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗ ΠΑΙΔΕΙΑ / Β ΛΤΚΕΙΟΤ

Η αυτεπαγωγή ενός δακτυλίου

Ερωτήσεις θεωρίας Σημειώσεις στο τρανζίστορ MOSFET

Transcript:

HY121 Ηλεκτρικϊ Κυκλώματα Διδϊςκων: Χ. Σωτηρύου, Βοηθού: Ε. Βαςιλϊκησ, Δ. Πούλιοσ http://www.csd.uoc.gr/~hy121 1 Περιεχόμενα Συςκευζσ ςτο Πυρίτιο Πυρίτιο n και p Δίοδοσ Θετικι, αρνθτικι πόλωςθ Εξίςωςθ IV Χωρθτικότθτα Χϊρου Αραίωςθσ Μοντζλο/παράμετροι PICE Τρανηίςτορ Δομι Τάςθ Κατωφλίου Φαινόμενο Σϊματοσ Λειτουργία Πφλθσ Καμπφλεσ Vds, Ids, Vgs Βαςικζσ Εξιςϊςεισ Μοντζλο MOFET M τρανηίςτορ Κόροσ ταχφτθτασ Κακολικό μοντζλο M Παράμετροι PICE PMO τρανηίςτορ Το τρανηίςτορ ωσ αντίςταςθ/διακόπτθσ Παραςιτικζσ Χωρθτικότθτεσ Χωρθτικότθτεσ Πφλθσ Χωρθτικότθτεσ Διάχυςθσ Αντιςτάςεισ, Άλλα M φαινόμενα 2 1

Συςκευϋσ ςτο Πυρύτιο Συςκευζσ MO τρανηίςτορ Παραςιτικζσ ςυςκευζσ Δίοδοι Παραςιτικζσ χωρθτικότθτεσ, αντιςτάςεισ διαςυνδζςεων Παραςιτικά τρανηίςτορ (διπολικά) Συςκευι - Συμπεριφορά - Μοντζλο Απλό μοντζλο για πρωτογενι ανάλυςθ Διαιςκθτικι ανάλυςθ Ελάχιςτθ ακρίβεια Μοντζλα PICE Προςομοίωςθ του κυκλϊματοσ βάςθ μοντζλου καταςκευισ 3 Ενεργειακϋσ Ζώνεσ Στερεών άδεια γεμάηη Αγώγιμη Ομοιοπολι κή E g =~ 8eV Άδεια αγώγιμη E g = ~1.1eV Γεμάηη ομοιοπολική Άδεια αγώγιμη Γεμάηη ομοιοπολική (α) Αγωγοί (Al) (β) Μονωτές (i0 2 ) (γ) Ημιαγωγοί (i) 4 2

Οριςμόσ: Επύπεδο Fermi Το Ενεργειακό επίπεδο που ζχει πικανότθτα κατάλθψθσ 50% p = 0% Αγώγιμη E g = ~1.1eV E f p = 100% Ομοιοπολι κή 5 Κρυςταλλικό Δομό i Το πυρίτιο ζχει κρυςταλλικι δομι και ςκζνοσ 4. Οπή + - Ελεύθερο Ηλεκτρόνιο 6 3

Πυρύτιο τύπου n και p Πυρίτιο n Κρυςταλλικι δομι ποφ εμπεριζχει (α) 5-σθενές άτομο Πσρήτιο n +5 P, Φώσυορος Ελεύθερο Ηλεκηρόνιο, -e 7 Πυρύτιο τύπου n και p Πυρίτιο p Κρυςταλλικι δομι ποφ εμπεριζχει (β) 3-σθενές άτομο Πσρήτιο p +3 B, Βόρον Ελεύθερη Οπή, +e 8 4

Επύπεδα Fermi ςε n και p πυρύτιο Αγώγιμη Αγώγιμη E f P-type i N-type i E f Ομοιοπολι κή Ομοιοπολι κή 9 Δύοδοσ pn B Al A io 2 p n Διαηομή διόδοσ pn ζε διεργαζία καηαζκεσής A p n B Μονοδιάζηαηη απεικόνηζη Al A B Σύμβολο διόδοσ 10 5

Δύοδοσ pn και Χώροσ Αραύωςησ Στο όριο μεταξφ p και n οι πλειοδότεσ φορείσ αλλθλοεξουδετερϊνονται, με αποτζλεςμα τθν δθμιουργία θλεκτροςτατικοφ δυναμικοφ 11 Λειτουργύα Διόδου ςε Κύκλωμα Η δίοδοσ επιτρζπει τθν ροι ρεφματοσ ςε μία μόνο κατεφκυνςθ 12 6

Λειτουργύα Διόδου 13 Τι εύναι το τρανζύςτορ; Διακόπηης! Ένα MO Τρανζίζηορ V G V T R on V G 14 7

Τριςδιϊςτατη όψη Τρανζύςτορ MOFET 15 MO Τρανζύςτορ Τύποι, Σύμβολα G G G G B 16 8

Δομό NMO Τρανζύςτορ 17 Δομό NMO Τρανζύςτορ Υπόςτρωμα ελαφριάσ πυκνϊτθτασ p 2 ςθμεία υψθλισ πυκνότθτασ n Η περιοχι μεταξφ τουσ ονομάηεται «κανάλι» Το κανάλι καλφπτεται απο λεπτό μονωτικό ςτρϊμα io 2 Ακριβϊσ απο πάνω βρίςκεται ζνα θλεκτρόδιο πολυ-i καί ονομάηεται πφλθ Το io 2 δζν επιτρζπει ροι ρεφματοσ μεταξφ πφλθσ καί καναλιοφ 18 9

Τϊςη Κατωφλύου Threshold Voltage V G + - G n+ n+ n-channel p-substrate epletion Region B 19 Λειτουργύα Πύλησ NMO Συςςϊρευςθ όταν V gs << V T 20 10

Λειτουργύα Πύλησ NMO Αραίωςθ όταν V gs =~ V T 21 Λειτουργύα Πύλησ NMO Αντιςτροφι όταν V gs > V T 22 11

Λειτουργύα NMO Τρανζύςτορ Άν V gs > V T, αλλά V ds =0 23 Λειτουργύα NMO Τρανζύςτορ Άν V ds < V gs V T Μείωζη πάτοσς καναλιού καηά ηο μήκος ηοσ 24 12

Λειτουργύα NMO Τρανζύςτορ Άν V ds V gs V T Το κανάλι διακόπηεηαι 25 Λειτουργύα NMO Τρανζύςτορ Βαςίηεται ςτιν επιρροι του θλεκτρικοφ πεδίου που δθμιουργεί θ πφλθ (FET) Μια ςυςκευι MO είναι ενασ διακόπτθσ ελεγχόμενοσ απο το V gs Άν V gs = 0, τότε I ds = ~0 Άν V gs V T, καί V ds > 0, τότε υπάρχει ροι θλεκτρονίων Η αφξθςθ του δυναμικοφ Vds επθρρεάηει τθν μορφι του καναλιοφ: Στο άκρο ειςροισ (πθγι) θ διαφορά είναι Vgs Στο άκρο εκροισ (καταβόκρα) θ διαφορά είναι Vgd Άν V gd < V T, τότε το κανάλι διακόπτεται 26 13

I (A) Καμπύλη IV ενόσ τρανζύςτορ -4 x 10 6 VG= 2.5 V 5 4 3 2 Resistive aturation VG= 2.0 V V = V G - V T VG= 1.5 V Quadratic Relationship 1 VG= 1.0 V 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 V (V) 27 Τρανζύςτορ ςτην γραμμικό περιοχό V G G V I n + V(x) + n + L x p-substrate B Τάζεις MO ζηην γραμμική περιοτή 28 14

Τρανζύςτορ ςε κόρο V G G V > V G - V T n+ - V G - V T + n+ Αποκοπή 29 Τρανζύςτορ ςε λειτουργύα Κανάλι Πύλη io 2 30 15