Управление МДП-транзистором через подложку

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 23 из 24Следующая ⇒

Очевидно, что шири­на р-n - перехода и ширина канала изменяется при подаче на подложку дополни­тельного напряжения, т.е. током истока можно управлять не только путем изменения напряжения на затворе, но и за счет изменения напряжения на подлож­ке. В этом случае управление МДП-транзистором аналогично полевому транзистору с управляющим р-n - переходом.

Режимы обеднения и обогащения

В транзисторах со встроенным каналом ток в цепи стока будет протекать и при нулевом напряжении на затворе. Для его прекращения необходимо к затвору прило­жить положительное напряжение (при структуре с каналом р-типа), равное или большее напряжения отсечки. При этом дырки из инверсного слоя будут практиче­ски полностью вытеснены вглубь полупроводника и канал исчезнет. При приложе­нии отрицательного напряжения канал расширяется, и ток снова увеличивается. Таким образом, МДП-транзисторы со встроенными каналами работают в режимах как обеднения, так и обогащения.

Преимущества МДП-транзисторов

Важным преимуществом МДП-транзисторов по сравнению с биполярными яв­ляется малое падение напряжения на них при коммутации малых сигналов. Так, ес­ли в биполярных транзисторах в режиме насыщения напряжение коллектор-эмиттер принципиально не может быть меньше нескольких десятых долей вольт, то для МДП-транзисторов при малых токах стока это напряжение при работе транзистора в начальной области выходной ВАХ может быть сведено к ничтожно малой величине.

Разновидности МДП-транзисторов

На рисунке 44.а попарно показаны МДП-транзисторы со встроенным n-каналом и p-каналом. Каждый тип МДП-транзистора представлен в двух вариантах: с отдельным выводом подложки и общим выводом подложки и истока.

Аналогичный вид имеют обозначения МДП-транзисторов с ин­дуцированным каналом (рисунок 44.б).

Рис. 44. МДП-транзисторы со встроенным (а) и индуцированным (б) каналами (1 - затвор, 2 – исток, 3 - сток, 4 - подложка, +/– - полярность напряжения)

Исследования характеристик МДП-транзисторов

Для исследования характеристик МДП-транзисторов используется схема, приведенная на рисунок 45. С ее помощью получают семейство выходных характеристик МДП-транзисторов при фиксированных значениях напряжения на затворе Ug и подложке Ub.

Располагая такими характеристиками, можно определить:

· крутизну транзистора S при управлении со стороны затвора S=dId/dUg;

· крутизну при управлении со стороны подложки Sb=dId/dUb;

· статический коэффициент усиления M=dUd/dUg;

· выходное дифференциальное сопротивление Rd=dUd/dId и другие параметры.

Рис. 45. Схема для исследования характеристик МДП-транзисторов

Задание на лабораторную работу

1. С помощью схемы (рисунок 43) получить семейство выходных характеристик по­левого транзистора при Ug=-l, -0,5, 0, +1, +2, +5 В. Для р-канальных транзисторов изменить полярность источников напряжения. По характеристикам определить напряжение отсечки и крутизну выходной характеристики в начальной области и в области насыщения.

2. С помощью схемы (рисунок 45) получить семейство выходных характеристик МДП-транзистора MOS_3TDP_VIRTUAL со встроенным каналом при Ug =-5, -2, -1, 0, +1, +2, +5 В и по ним определить следующие параметры транзистора: S, M, Rd.

3. Выполнить исследования по п. 2 для МДП-трапзистора с индуцированным кана­лом. Дополнительно определить пороговое напряжение. При необходимости изменить полярность источников напряжения.

4. Создать отчет (документ Word, Exel). В отчет занести результаты измерений, графики, расчеты.

Таблица 8. Задание на лабораторную работу

3.16.21. Контрольные вопросы

1. Основные отличия полевых транзисторов от биполярных.

2. Преимущества полевых транзисторов.

3. Устройство полевого транзистора с р-n переходом.

4. Основные процессы в полевых транзисторах.

5. Способы управления током в полевых транзисторах.

6. Отличие полевых и канальных транзисторов.

7. Устройство МДП-транзисторов.

8. Отличие МДП- и МОП-транзисторов.

9. Отличительные признаки МДП-транзисторов с индуцированным и встроенным каналом.

10. Режимы работы МДП-транзисторов.

11. Принцип действия МДП-транзисторов.

12. Роль подложки в МДП-транзисторах.

13. Пороговое напряжение и напряжение отсечки.

14. Схемы включения полевых транзисторов.

15. Изоляция рабочих областей МДП-транзисторов от подложки.

16. Управление МДП-транзистором через подложку.

17. Разновидности МДП-транзисторов.

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология