 |
ВАХ МОП-транзистора со встроенным n-каналом
|
|
|
|
IС,mA обогащение
обеднение UЗИ=-1В
0 UСИ, В
IС,mA
UСИ=5В
обеднение обогащение
-UЗИ, В 0 +UЗИ, В
UОТС
Напряжение Затвора может быть как положительное, так и отрицательное.
а) Пусть 
(поперечное поле отсутствует).
Если при этом на Сток подать положительный потенциал относительно Истока, то через канал потечет ток (характеристика 1).
б) Пусть 
Под действием поперечного поля (см. рисунок) в канал будут поступать электроны из кристалла, проводимость канала возрастет, т.е. ток канала 
увеличится (характеристика 2 идет выше характеристики 1). Этот режим соответствует режиму обогащения.
в) Пусть 
Поперечное поле будет направлено в противоположную сторону. Под действием этого поля электроны будут вытягиваться из канала вглубь кристалла, следовательно, проводимость и ток канала уменьшаются (характеристика 3 идет ниже характеристики 1). Такой режим транзистора называют режимом обеднения.
Таким образом, МОП-транзистор со встроенным каналом может работать как в режиме обогащения, так и в режиме обеднения, в отличие от транзисторов с наведенным каналом, которые работают только а режиме обогащения.
Достоинства полевых транзисторов::
· Высокое входное сопротивление (
достигает 1014 Ом).
· Бесконечно большое усиление по току
(
).
к оэффициент усиления по току 0
· Малый уровень собственных шумов.
(Наиболее шумящими процессами являются генерация и рекомбинация – образование или исчезновение пары: электрон + дырка. В полевом транзисторе эти процессы отсутствуют, т.к. через их каналы двигаются заряды только одного знака).
· Высокая температурная стабильность, позволяющая исключить специальные меры температурной стабилизации рабочего режима.
|
|
|
· Хорошая развязка между входом и выходом (
).
· Малый разброс параметров.
Недостатки:
· Малый коэффициент усиления по напряжению (несколько единиц).
Это связано с тем, что полевой транзистор в рабочем режиме (в режиме насыщения) имеет очень большое сопротивление, на котором теряется значительная часть полезного напряжения.
IС
А
∆IС
∆UСИ
0 UСИ
· МОП-транзисторы боятся статического электричества.
Тиристоры
Тиристор – это полупроводниковый прибор с тремя и более p–n переходами, ВАХ которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
Основное назначение тиристоров – переключение.
Динисторы
Динистор – это неуправляемый тиристор с тремя переходами.
Обозначение:
VD
о о Пример: КН 102А
А
Iа
p1 + 
Э1 RН
ЭП1 _
n1 Б1
_ + о +
Uа КП _ ЕВН о _Еа
p2 Б2 ЕВНЕШН
+
ЭП2 _
n2 Ө Э2
К
ЭП1, ЭП2 – эмиттерные переходы
Э1, Э2 – высоколегированные эмиттеры
КП – коллекторный переход (образован слаболегированными базами Б1 и Б2)
Принцип действия динистора основан на использовании физических явлений: инжекция, экстракция и лавинный пробой.
Если на аноде плюс, то протекающий через динистор ток Iа смещает эмиттерные переходы в прямом направлении, а КП – в обратном (смотри знаки на рисунке).
При малом анодном напряжении практически все оно выделяется на обратно смещенном КП, имеющем большое сопротивление. Эмиттеры при этом не инжектируют. Динистор закрыт.
С ростом анодного напряжения возникает инжекция ОНЗ через эмиттерные переходы (дырки из Э1 перемещаются в Б1, электроны из Э2 – в Б2). Инжектированные в базу ОНЗ становятся ННЗ. Для них суммарное поле (Евнешнее + Евн) является ускоряющим – возникает экстракция (дырки из Б1 перебрасываются суммарным полем в Б2, а электроны из Б2 в Б1). В результате концентрация ОНЗ в базах растет, следовательно, растет проводимость КП, а значит, будет уменьшаться его сопротивление и толщина.
|
|
|
Но рост анодного напряжения сопровождается ростом напряженности электрического поля КП. При определенном значении напряжения (Uа=Uавкл) напряженность поля становиться очень высокой, а толщина КП очень незначительной, в результате чего происходит лавинный пробойКП,анодный ток резко возрастает, базы динистора при этом насыщаются ОНЗ, динистор включается. ВАХ динистора
Iа
С
Uпр
Iауд В
Iавкл А
Iко
О Uа
Uавкл
Д
а) Участок ОА (Uа < Uавкл):
|
|
|
