|
|
Классификация полевых транзисторовСтр 1 из 3Следующая ⇒ П О Л Е В Ы Е Т Р А Н З И С Т О Р Ы Йошкар-Ола МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Электротехника, электроника и схемотехника» модуль «Электроника» по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника» квалификация 230100.62
Йошкар-Ола УДК 621.317(076.5)
Полевые транзисторы: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Электротехника, электроника и схемотехника» (модуль «Электроника») для студентов по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника» /Сост. С. В. Старыгин. − Йошкар-Ола: МарГТУ, 2011.
Определены цели и задачи изучения полевых транзисторов, приведены краткие теоретические сведения необходимые для понимания принципа действия полевых транзисторов, методика проведения экспериментов по исследованию характеристик и определения параметров полевых транзисторов.
© Марийский государственный технический университет, 2011 © Старыгин С.В., 2011, составление Цель работы: ознакомление с устройством, принципом действия, характеристиками, параметрами полевых транзисторов.
ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевой транзистор – это полупроводниковый электропреобразовательный прибор, свойства которого определяются потоком основных носителей заряда в проводящем полупроводниковом канале, управляемом электрическим полем. Электрическое поле, воздействующее на канал создается с помощью изолированного электрода, называемого затвором. Два других электрода называют исток и сток, которые представляют собой выводы проводящего канала. Классификация полевых транзисторов В зависимости от способа изоляции затвора от проводящего канала различают следующие разновидности полевых транзисторов. 1. Полевые транзисторы с управляющим переходом (рис. 1,а). В качестве переходов могут использоваться: p-n переход, переход Шоттки, гетеропереход. В данных транзисторах изоляция затвора от канала осуществляется запирающим слоем управляющего перехода. 2. Полевые транзисторы с изолированным затвором. В данных транзисторах затвор изолирован от проводящего канала слоем диэлектрика. Подзатворная область таких транзисторов представляет трехслойную структуру металл−диэлектрик−полупроводник (МДП), поэтому полевые транзисторы данного типа принято называть МДП-транзисторы. МДП-транзисторы подразделяются на транзисторы с индуцированным каналом (рис. 1,б) и со встроенным каналом (рис. 1,в). Полевые транзисторы различают также по типу проводимости канала: транзисторы с каналом р-типа, транзисторы с каналом n-типа Тип канала определяется направлением стрелки на условно-графическом обозначении транзистора (рис. 1).
а) б) В Рис. 1
Схемы включения полевых транзисторов Аналогично биполярным транзисторам, полевые транзисторы имеют три схемы включения. Схемы с общим истоком (ОИ), общим стоком (ОС) и общим затвором (ОЗ). Схемы включения полевого транзистора с управляющим p-n-переходом, с каналом n-типа представлены на рис. 5. Для транзисторов с каналом р-типа полярности источников напряжения меняются на обратные.
Рис. 5 Полевые транзисторы с изолированным затвором (МДП-транзисторы) МДП-транзистор с индуцированным каналом Структурное устройство МДП-транзистора с индуцированным каналом, каналом р-типа показано на рис. 9.
Рис. 9 Методами полупроводниковых технологий в полупроводниках n-типа создаются две сильнолегированные зоны p+-типа, образующие истоковую и стоковую области. Область поверхности между ними изолируется с помощью диэлектрика (SiO2), а на поверхность диэлектрика наносят металлический электрод − затвор. Образуется система металл-диэлектрик-полупроводник. При напряжении на затворе Uзи = 0, ток между стоком и истоком ничтожно мал, так как он определяется только токами через встречно включенные p-n-переходы. При подаче отрицательного смещения на затвор (Uзи < 0) из приповерхностного слоя полупроводника n-типа происходит вытеснение основных носителей электронов, и при некотором напряжении Uзи = Uзи пор < 0 происходит инверсия типа проводимости приповерхностного слоя полупроводника. В результате образуется инверсный поверхностный слой или индуцируется канал p-типа. Этот канал соединяет области стока и истока. При дальнейшем увеличении напряжения Uзи происходит втягивание в канал дырок из р+-областей, то есть возрастает концентрация носителей заряда в канале, что ведет к снижению сопротивления канала. Протекание тока в канале обеспечивается напряжением, приложенным между стоком и истоком, и носит дрейфовый характер. Таким образом, изменяя напряжение на затворе, можно управлять сопротивлением канала и величиной тока в канале. Поскольку затвор изолирован от канала, ток в цепи затвора ничтожно мал, следовательно, ничтожно мала и мощность, необходимая для управления током в цепи исток−сток−Rн. Поэтому транзистор с изолированным затвором способен усиливать мощность сигнала. Порядок выполнения работы Для исследования установить измерительную панель № 7. В качестве исследуемого элемента используется кремниевый полевой транзистор с управляющим p-n-переходом, с каналом р-типа КП103. Собрать схему измерений, представленную на рис. 16.
Рис. 16 В качестве источников и измерителей в схеме используются следующие приборы: − ГН 1 − генератор (источник) напряжения; − РU 1 (UЗИ) − вольтметр АВМ 1 с пределом измерения 2.5 В; − РА 1 (IС) − амперметр АВМ 2 с пределами измерения от 0.5 мА до 10 мА; − ГН 2 − генератор (источник) напряжения; − PU 2 (UКБ) − вольтметр ИВ (индикатор выхода) с пределом измерения 25 В; − VT1 − полевой транзистор КП103. Содержание 1. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ…............…………………………………….…..…5 1.1. Классификация полевых транзисторов…………………..……….………..….5 1.2. Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом……………….…..….5 1.2.1. Влияние напряжений на электродах на процессы в транзисторе……......6 1.2.1.а Влияние напряжения на затворе (UЗИ)……………………………….....6 1.2.1.б Влияние напряжения стока (Uси)………………………………………7 1.2.2. Схемы включения полевых транзисторов………………………………...8 1.2.3. Статические характеристики полевого транзистора с управляющим p-n-переходом ………………………………….……….8 1.3. Полевые транзисторы с изолированным затвором (МДП-транзисторы)….10 1.3.1. МДП-транзистор с индуцированным каналом…………………………..10 1.3.1.а. Статические характеристики МДП-транзистора с индуцированным каналом…………………………………………..11 1.3.2. МДП-транзистор со встроенным каналом……………………………….12 1.3.2.а. Статические характеристики МДП-транзистора со встроенным каналом………………………………………………13 1.4. Частотные свойства полевых транзисторов………………………………...14 1.5. Работа полевого транзистора в импульсном режиме………………………14 1.6. Основные параметры полевых транзисторов……………………………….14 2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ…………………………………15 2.1 Порядок выполнения работы………………………………………………….15 2.2. Оформление отчета по лабораторной работе………………………………..16 2.3. Контрольные вопросы…………………………………………………………16
ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Электротехника, электроника и схемотехника» (модуль «Электроника») для студентов по направлению подготовки «Информатика и вычислительная техника», квалификация 230100.62.
Составитель С.В.Старыгин
Марийский государственный технический университет 424001 Йошкар-Ола, пл. Ленина,3
П О Л Е В Ы Е Т Р А Н З И С Т О Р Ы Йошкар-Ола МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Электротехника, электроника и схемотехника» модуль «Электроника» по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника» квалификация 230100.62
Йошкар-Ола УДК 621.317(076.5)
Полевые транзисторы: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Электротехника, электроника и схемотехника» (модуль «Электроника») для студентов по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника» /Сост. С. В. Старыгин. − Йошкар-Ола: МарГТУ, 2011.
Определены цели и задачи изучения полевых транзисторов, приведены краткие теоретические сведения необходимые для понимания принципа действия полевых транзисторов, методика проведения экспериментов по исследованию характеристик и определения параметров полевых транзисторов.
© Марийский государственный технический университет, 2011 © Старыгин С.В., 2011, составление Цель работы: ознакомление с устройством, принципом действия, характеристиками, параметрами полевых транзисторов.
ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ Полевой транзистор – это полупроводниковый электропреобразовательный прибор, свойства которого определяются потоком основных носителей заряда в проводящем полупроводниковом канале, управляемом электрическим полем. Электрическое поле, воздействующее на канал создается с помощью изолированного электрода, называемого затвором. Два других электрода называют исток и сток, которые представляют собой выводы проводящего канала. Классификация полевых транзисторов В зависимости от способа изоляции затвора от проводящего канала различают следующие разновидности полевых транзисторов. 1. Полевые транзисторы с управляющим переходом (рис. 1,а). В качестве переходов могут использоваться: p-n переход, переход Шоттки, гетеропереход. В данных транзисторах изоляция затвора от канала осуществляется запирающим слоем управляющего перехода. 2. Полевые транзисторы с изолированным затвором. В данных транзисторах затвор изолирован от проводящего канала слоем диэлектрика. Подзатворная область таких транзисторов представляет трехслойную структуру металл−диэлектрик−полупроводник (МДП), поэтому полевые транзисторы данного типа принято называть МДП-транзисторы. МДП-транзисторы подразделяются на транзисторы с индуцированным каналом (рис. 1,б) и со встроенным каналом (рис. 1,в). Полевые транзисторы различают также по типу проводимости канала: транзисторы с каналом р-типа, транзисторы с каналом n-типа Тип канала определяется направлением стрелки на условно-графическом обозначении транзистора (рис. 1).
а) б) В Рис. 1
  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
