Класифікація та умовні позначення транзисторів. Принцип роботи різних типів цих пристроїв. Перспективи розвитку напівпровідникової промисловості. Переваги і недоліки польових транзисторів. Розрахунок основних електричних параметрів транзистора КП301.
Аннотация к работе
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ОПЗ - область просторового затвору UЗВ - напруга на затворі - виток Uпор-напруга при якій створюється каналПольовим транзистором називається електроперетворювальний прилад, в якому струм каналу управляється електричним полем, що виникає з прикладенням напруги між затвором і витоком, і який призначений для посилення потужності електромагнітних коливань. Електрод, з якого в канал входять носії заряду, називається витоком, а електрод, через який основні носії йдуть з каналу - стоком. Польові транзистори виготовляють з кремнію і, в залежності від електропровідності вихідного матеріалу, підрозділяють на транзистори з р-каналом і транзистори з n-каналом.Інакше ці прилади називають МДН-транзистори (метал-діелектрик-напівпровідник). Структура та схема включення МДН-транзистора з вбудованим каналом наведено на рисунку 1.2. При збільшенні значень напруги Uсв канал звужується, струм зменшується. ВАХ транзистора з індукованим каналом наведено на рисунку 1.6. А еквівалентна схему МДН-транзистора з ізольованим затвором та індукованим каналом зображено на рисунку 1.7.Маємо польовий транзистор на основі кремнію з ізольованим затвором та алюмінієвою металізацією і підзатворним діоксидом кремнію з індукованим каналом р-типу електропровідності. Розрахуємо питому ємність між затвором і підложкою: Напруга на ОПЗ буде складати: Тепер розрахуємо ширину ОПЗ: Густину заряду ОПЗ розрахуємо за наступною формулою: і густину поверхневого заряду в діоксиді кремнію Тепер маємо всі дані для розрахунку порогової напруги, яку розрахуємо наступним чином: Ємність затвор-канал склала: 2.3 Розрахунок передаточних характеристик Струм стоку отримаємо за формулою: Для того, щоб розрахувати струм стоку необхідно задати значення напруги на затворі - витік. Використовуючі дані з таблиці 2.2 маємо: Змінюячи значення напруги Uзв отримаємо відповідні S, які також занесемо до таблиці 2.3.В даному курсовому проекті визначили всі основні характеристики польового транзистора КП301: вхідний та вихідний диференціальний опори Rвх = 531 Ом, Rвих = 2,2 КОМ, крутизну S = 1, 028 МА\В, максимальну частоту fmax = 119 МГЦ. Як бачимо, польовий транзистор має високі властивості і тому значна частина вироблених в даний момент польових транзисторів входить до складу КМОП-структур, які будуються з польових транзисторів з каналами різного р-і n-типу провідності і широко використовуються в цифрових і аналогових інтегральних схемах. За рахунок того, що польові транзистори управляються полем (величиною напруги прикладеного до затвора), а не струмом, що протікає через базу (як в біполярних транзисторах), польові транзистори споживають значно менше енергії, що особливо актуально в схемах малого споживання та енергозбереження (реалізація сплячих режимів). Грандіозними темпами розвиваються галузі застосування потужних польових транзисторів. Їх застосування в радіопередавальних пристроях дозволяє отримати підвищену чистоту спектру випромінюваних радіосигналів, зменшити рівень перешкод і підвищити надійність радіопередавачів.