UnipolÄrnÅ tranzistory JFET. DělenÅ unipolärnåch tranzistorů. (Junction Field Effect Tranzistor)



Podobné dokumenty
FET Field Effect Transistor unipolární tranzistory - aktivní součástky unipolární využívají k činnosti vždy jen jeden druh majoritních nosičů

Unipolární tranzistory

Zvyšování kvality výuky technických oborů

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_16_Unipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

TRANZISTORY TRANZISTORY. Bipolární tranzistory. Ing. M. Bešta

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Měření na unipolárním tranzistoru

1 VA-charakteristiky tranzistorů JFET a MOSFET. Úloha č. 7

Otázka č. 3 - BEST Aktivní polovodičové součástky BJT, JFET, MOSFET, MESFET struktury, vlastnosti, aplikace Vypracovala Kristýna

Určení čtyřpólových parametrů tranzistorů z charakteristik a ze změn napětí a proudů

Polovodičové prvky. V současných počítačových systémech jsou logické obvody realizovány polovodičovými prvky.

Úvod do moderní fyziky. lekce 9 fyzika pevných látek (vedení elektřiny v pevných látkách)

FEKT VUT v Brně ESO / P5 / J.Boušek 3 FEKT VUT v Brně ESO / P5 / J.Boušek 4

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_15_Bipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky tranzistory, tyristory, traiky. Pro obor M/01 Informační technologie

SpÄnacÄ polovodičovç několikavrstvovç součñstky

UNIPOLÁRNÍ TRANZISTOR

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ

FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 1 FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 2. Uzemněné hradlo - závislost na změně parametrů

Základní elektronické prvky a jejich modely

SAMOSTATNÁ PRÁCE Z ELEKTRONIKY UNIPOLÁRNÍ TRANZISTORY

Polovodičov. ové prvky. 4.přednáška

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Základy elektrotechniky

Základní druhy tranzistorů řízených elektrickým polem: Technologie výroby: A) 1. : A) 2. : B) 1. :

1 ÚVOD DO PŘEDMĚTU ZÁKLADNÍ OBVODY...14

Unipolární Tranzistory

TRANZISTORY BIPOLÁRNÍ

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, polovodiče

Bipolární tranzistory

VY_32_INOVACE_06_III./2._Vodivost polovodičů

Ne vždy je sběrnice obousměrná

Způsoby realizace paměťových prvků

Spínače s tranzistory řízenými elektrickým polem. Používají součástky typu FET, IGBT resp. IGCT

Inteligentní Polovodičový Analyzér Provozní manuál

Otázka č.4. Silnoproudé spínací polovodičové součástky tyristor, IGBT, GTO, triak struktury, vlastnosti, aplikace.

ELEKTRICKÝ PROUD V POLOVODIČÍCH

VÝKONOVÉ TRANZISTORY MOS

VLASTNOSTI POLOVODIČOVÝCH SOUČÁSTEK PRO VÝKONOVOU ELEKTRONIKU

Neřízené polovodičové prvky

MOSFET. Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. Julius Edgar Lilienfeld, U.S. Patent 1,745,175 (1930)

A8B32IES Úvod do elektronických systémů

1. Energetická pásová struktura pevných látek; izolanty, polovodiče, kovy; typy vodivostí, drift a difúze.

Řízené polovodičové součástky. Výkonová elektronika

Paměťové prvky. ITP Technika personálních počítačů. Zdeněk Kotásek Marcela Šimková Pavel Bartoš

Zvyšování kvality výuky technických oborů

SNÍMAČE. - čidla, senzory snímají měří skutečnou hodnotu regulované veličiny (dávají informace o stavu technického zařízení).

2. Pomocí Theveninova teorému zjednodušte zapojení na obrázku, vypočtěte hodnoty jeho prvků. U 1 =10 V, R 1 =1 kω, R 2 =2,2 kω.

Polovodičové diody Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

Součástky s více PN přechody

11-1. PN přechod. v přechodu MIS (Metal - Insolator - Semiconductor),

ELEKTRONICKÉ PRVKY 7 Výkonové a spínací aplikace tranzistorů 7.1 Ztrátový výkon a chlazení součástky První a druhý průraz bipolárního

Bipolární tranzistor. Bipolární tranzistor. Otevřený tranzistor

Tranzistory. tranzistor z agnl. slova transistor, tj. transfer resisitor. Bipolární NPN PNP Unipolární (řízené polem) JFET MOS FET

způsobují ji volné elektrony, tzv. vodivostní valenční elektrony jsou vázány, nemohou být nosiči proudu

Řídicí obvody (budiče) MOSFET a IGBT. Rozdíly v buzení bipolárních a unipolárních součástek

4. Zpracování signálu ze snímačů

Sada 1 - Elektrotechnika

Kroužek elektroniky

Elektronika pro informační technologie (IEL)

Bezkontaktní spínací přístroje

IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor speciální polovodičová struktura IGBT se používá jako spínací tranzistor nejdůležitější součástka výkonové

Atlas DCA. Analyzátor polovodičových součástek. Model DCA55

Regulátor krokových motorů

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově. 07_3_Elektrický proud v polovodičích

1 U Zapište hodnotu časové konstanty derivačního obvodu. Vyznačte měřítko na časové ose v uvedeném grafu.

4. Vysvětlete mechanismus fotovodivosti. Jak závisí fotovodivost na dopadajícím světelném záření?

Obrázek 1: Schematická značka polovodičové diody. Obrázek 2: Vlevo dioda zapojená v propustném směru, vpravo dioda zapojená v závěrném směru

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ MEII MĚŘENÍ NA AKTIVNÍCH SOUČÁSTKÁCH

Osnova: 1. Klopné obvody 2. Univerzálníobvod Oscilátory

Nezkreslená věda Vodí, nevodí polovodič? Kontrolní otázky. Doplňovačka

OPERAČNÍ ZESILOVAČE. Teoretický základ

Měření charakteristik fotocitlivých prvků

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Operační zesilovač. Úloha A2: Úkoly: Nutné vstupní znalosti: Diagnostika a testování elektronických systémů

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV TELEKOMUNIKACÍ

NEBEZPEČÍ KTERÁPŘEDSTAVUJE STATICKÁ ELEKTŘINA V LETECTVÍ

Základní pojmy. T = ϑ + 273,15 [K], [ C] Definice teploty:

Přednáška 4, 5 a část 6 A4B38NVS Návrh vestavěných systémů 2014 katedra měření, ČVUT - FEL, Praha. J. Fischer

1.3 Bipolární tranzistor

Elektřina a magnetizmus polovodiče

Obrázek a/struktura atomů čistého polovodičeb/polovodič typu N

Unipolární tranzistor aplikace

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky diody. Pro obor M/01 Informační technologie

Praktikum II Elektřina a magnetismus

ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Elektrický proud v polovodičích

Součástky v elektronice pro OV_MET_2

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (40) Zveřejněno N

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI. Katedra aplikované elektroniky a telekomunikací. Viktor Vích FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ

Klasifikace: bodů výborně bodů velmi dobře bodů dobře 0-49 bodů nevyhověl. Příklad testu je na následující straně.

Inovace výuky předmětu Robotika v lékařství

Integrovaná střední škola, Kumburská 846, Nová Paka Elektronika - Zdroje SPÍNANÉ ZDROJE

Interakce ve výuce základů elektrotechniky

2 Modelování elektrických obvodů

Transkript:

UnipolÄrnÅ tranzistory Na rozdäl od bipolårnäch tranzistorů, u kteréch řäzené proud prochåzä dvěma polovodičovémi přechody a ovlådajä se båzovém proudem (čämž zatěžujä budäcä obvod näzkém vstupnäm odporem), u unipolårnäch tranzistorů řäzené proud prochåzä jen polovodičem jednoho typu, majä tedy velmi malç Ébytek napětå v sepnutöm stavu a ovlådajä se pouze napětäm, majä tedy velmi velkç vstupnå odpor (rådově MΩ). UnipolÄrnÅ tranzistory jsou řäzenâ elektrickém polem FET (Field Effect Tranzistor), kterém regulujä velikost proudu prochåzejäcäho vodivém kanålem polovodiče typu N nebo P. DělenÅ unipolärnåch tranzistorů JFET MOSFET s vodivçm kanälem MOSFET s indukovançm kanälem MESFET s přechodem kov-polovodič PoužitÅ unipolärnåch tranzistorů JFET (Junction Field Effect Tranzistor)

Tranzistor je tvořen zåkladnä destičkou polovodiče jednoho typu (napřäklad N), na kterâ je ze dvou stran vytvořena bråna (hradlo) z polovodiče opačnâho typu (P). BrÅnou prochåzä kanål, kterém protâkå proud. ŘÄdÄcÄ elektroda označovanå G (Gate) je připojena k oběma polovinåm bråny. VÉvody vodivâho kanålu jsou označovåny S a D (Source - zdroj, Drain - odtok). Pokud na řädäcä elektrodu nenä přivedeno napětä, kolem přechodu vznikne vypråzdněnå oblast, kterå omezuje průchozä vodivé kanål a definuje velikost protâkajäcäho proudu.

PřivedenÄm napětä na řädäcä elektrodu v zåpornâ polaritě se zvětšä vypråzdněnå oblast na åkor vodivâho kanålu a tak se zmenšä velikost proudu protâkajäcäho kanålem. Protože elektroda D må vůči řädäcä elektrodě opačnâ napětä, je na tâto straně vypråzdněnå oblast většä a vodivé kanål užšä. Při zvyšovånä napětä mezi S a D u vodivâho kanålu se tato jednostrannå deformace zvětšuje. PřenosovÄ a vçstupnå charakteristika tranzistoru JFET Při nulovâm napětä na řädäcä elektrodě UGS je véstupnä proud ID největšä, se zvyšujäcäm se řädäcäm napětäm (do zåpornéch hodnot) kleså k nule. Pro danâ napětä řädäcä elektrody UGS při zvyšujäcäm se napětä UDS proud ID zpočåtku prudce

roste, ale vlivem nerovnoměrně se zužujäcäho kanålu (vypråzdněnå oblast u vévodu D se zvětšuje) růst proudu zpomaluje, až dojde k nasycenä kanålu a proud už se neměnä. Simulace obvodu zobrazujäcäho přenosovou charakteristiku tranzistoru Simulace obvodu zobrazujäcäho véstupnä charakteristiku tranzistoru MOSFET s vodivçm kanälem (Metal Oxid Semiconductor Field Effect Tranzistor) Tranzistor je tvořen zåkladnä destičkou polovodiče jednoho typu (napřäklad P) s näzkou koncentracä přäměsä, do kterâ jsou vytvořeny dvě elektrody druhâho typu (N+), tvořenâ velkou koncentracä přäměsä a mezi nimi je vytvořen åzké kanål stejnâho typu (N) s näzkou koncentracä přäměsä. Na destičce je oxidacä vytvořena nevodivå vrstva, na näž je napařena hlinäkovå vodivå elektroda G. Protože je řädäcä elektroda izolovåna, vstupnå odpor tranzistoru je obrovskç (10 13-10 17 Ω).

Důležitâ je pamatovat si, že izolačnä vrstva pod řädäcä elektrodou je velmi tenkä a prorazä ji napětä už od několika desätek voltů, takže při pråci s těmito tranzistory je zapotřebä zabrånit vzniku statickö elektřiny. Tranzistory se dodåvajä se zkratovanémi vévody a pracuje se na vodivâ uzemněnâ podložce. Pokud na řädäcä elektrodu nenä přivedeno napětä, kolem přechodu vznikne vypråzdněnå oblast, kterå omezuje průchozä vodivé kanål a definuje velikost proudu protâkajäcäho mezi elektrodami S a D. PřivedenÄm napětä na řädäcä elektrodu v zåpornâ polaritě způsobä tzv. ochuzovacå režim kanälu - elektrickâ pole vytvořenâ pod izolovanou řädäcä elektrodou odpuzuje z vodivâho kanålu elektrony a

důsledek zmenšenä proudu vodivém kanålem. vytlačuje je do zåkladnä destičky. To må za PřivedenÄm napětä na řädäcä elektrodu v kladnâ polaritě způsobä tzv. obohacovacå režim kanälu - elektrickâ pole vytvořenâ pod izolovanou řädäcä elektrodou vytrhåvå elektrony ze zåkladnä destičky a obohacuje množstvä nosičů ve vodivâm kanåle. To må za důsledek zvětšenä proudu vodivém kanålem. PřenosovÄ a vçstupnå charakteristika tranzistoru MOSFET s vodivçm kanälem

Při nulovâm napětä na řädäcä elektrodě je véstupnä proud dané množstväm zbévajäcäch volnéch nosičů ve vodivâm kanålu. Při rostoucäm kladnâm napětä řädäcä elektrody je množstvä nosičů vodivâho kanålu obohacovåno, s rostoucäm zåporném napětäm naopak ochuzovåno. Pro danâ napětä řädäcä elektrody UGS při zvyšujäcäm se napětä UDS proud ID zpočåtku prudce roste, ale vlivem nerovnoměrně se zužujäcäho kanålu (vypråzdněnå oblast u vévodu D se zvětšuje) růst proudu zpomaluje, až dojde k nasycenä kanålu a proud už se neměnä. Simulace obvodu zobrazujäcäho přenosovou charakteristiku tranzistoru Simulace obvodu zobrazujäcäho véstupnä charakteristiku tranzistoru MOSFET s indukovançm kanälem (Metal Oxid Semiconductor Field Effect Tranzistor)

Proti předchozämu typu je jediné rozdäl a to, že chybä åzké kanål s näzkou koncentracä přäměsä mezi elektrodami S a D, takže nejsou propojeny. Tranzistor se často použävå jako rychlé spänač napřäklad pro řäzenä motorů. Při vypänånä vznikajä na cävkåch motorů napěťovâ špičky, kterâ by mohly tranzistor zničit, proto je často přämo v pouzdře tranzistoru zabudovanå rychlå ochrannå dioda, kterå přepětä eliminuje. Pokud na řädäcä elektrodu nenä přivedeno napětä, kolem přechodu vznikne

vypråzdněnå oblast u vévodu D zvětšenå napětäm v zåvěrnâm směru a neprotâkå žådné proud. PřivedenÄm napětä na řädäcä elektrodu v kladnâ polaritě dojde k vytrhåvånä elektronů ze zåkladnä destičky, což způsobä vznik tzv. inverznä vrstvy, kterå obsahuje dostatek volnéch elektronů na vedenä proudu mezi elektrodami S a D PřenosovÄ a vçstupnå charakteristika tranzistoru MOSFET s indukovançm kanälem Při nulovâm napětä na řädäcä elektrodě je véstupnä proud nulové. Při rostoucäm kladnâm napětä řädäcä elektrody přibévå množstvä nosičů vytrhåvanéch ze zåkladnä destičky a protâkå většä proud.

Pro danâ napětä řädäcä elektrody UGS při zvyšujäcäm se napětä UDS proud ID zpočåtku prudce roste, ale vlivem zvětšovånä vypråzdněnâ oblasti u vévodu D se růst proudu zpomaluje, až dojde k nasycenä kanålu a proud už se neměnä. Simulace obvodu zobrazujäcäho přenosovou charakteristiku tranzistoru Simulace obvodu zobrazujäcäho véstupnä charakteristiku tranzistoru

MESFET s přechodem kov-polovodič (MEtal Schottky Field Effect Tranzistor) Tento tranzistor využävå usměrňujäcä přechod kov-polovodič, které je (podobně jako Schottkyho dioda) schopen pracovat na velmi vysokéch frekvencäch (desätky GHz). PrincipiÅlně pracuje stejně jako JFET a må i stejnou značku. JFET 2SK30 Idss = 0,0065 A Uds = 50 V Ugs = 5 V Pd = 0,1 W MOSFET-VK BSP129 Idss = 0,35 A Uds = 240 V Ugs = 20 V Pd = 1,8 W Rds = 20 Ohm MOSFET-IK BS107 Idss = 0,25 A Uds = 200 V Ugs = 1,3 V Pd = 0,35 W Rds = 28 Ohm MOSFET-IK BUZ11 Idss = 33 A Uds = 50 V Ugs = 20 V Pd = 90 W Rds = 0,04 Ohm PoužitÅ unipolärnåch tranzistorů MOSFET tranzistor s indukovançm kanälem jako spånač Simulace obvodu s MOSFET tranzistorem s indukovaném kanålem jako spänačem

MOSFET tranzistor s indukovançm kanälem jako regulätor Simulace obvodu s MOSFET tranzistorem s indukovaném kanålem jako regulåtorem MOSFET tranzistor s vodivçm kanälem jako zesilovač Simulace obvodu s MOSFET tranzistorem s vodivém kanålem jako zesilovačem