Giáo trình hướng dẫn phân tích cấu tạo căn bản của Mosfet với tín hiệu xoay chiều p5

Chia sẻ: Dgrw Eryewr | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

52
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

SCR được cấu tạo bởi 4 lớp bán dẫn PNPN (có 3 nối PN). Như tên gọi ta thấy SCR là một diode chỉnh lưu được kiểm soát bởi cổng silicium. Các tíêp xúc kim loại được tạo ra các cực Anod A, Catot K và cổng G.Anod A P N G Cổng (Gate) P N K Catod Cấu tạo A A T1 IC1 IC2 G IG K Mô hình tương đương Ký hiệu IB2 T2 G K ≈ N G Cổng (Gate) P N K Catod Mô hình tương đương Anod A P N P E E B C

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hướng dẫn phân tích cấu tạo căn bản của Mosfet với tín hiệu xoay chiều p5

. iáo trình Linh Kiện Điện Tử G S2 S1 SiO2 G2 G1 D2 D1 n+ p+ n+ p+ p- Thân n- Hình 47 Cấu trúc CMOS được dùng rất nhiều trong IC tuyến tính và IC số + Bây giờ ta xét mạch căn bản như trên, ta thử xem đáp ứng của CMOS khi tín hiệu vào có dạng xung vuông như hình vẽ. Mạch này được ứng dụng làm cổng đảo và là tẩng cuối của OP-AMP (IC thuật toán). - Khi vi = 5V (0 ≤ t ≤ t1); E-MOSFET kênh P ngưng vì vGS(t)=0V, trong lúc đó E- MOSFET kênh N dẫn mạnh vì vGS(t)=5V nên điện thế ngõ ra vo(t)=0V. - Khi vi(t)=0V (t ≥ t1), E-MOSFET kênh P dẫn điện mạnh (vì vGS(t) = -5V) trong lúc E-MOSFET kênh N không dẫn điện (vì vGS(t) = 0V) nên điện thế ngõ ra vo(t)=VDD=5V. VDD = 15V Q1 S1 vi(t) vo(t) G1 5V 5V D1 Q2 D2 vi(t) v0(t) G2 0 0 t1 t t1 t S2 Hình 48 Trang 121 Biên soạn: Trương Văn Tám
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử . Như vậy, tác dụng của CMOS là một mạch đảo (inverter) Ta xem một mạch khuếch đại đơn giản dùng CMOS tuyến tính: VDD = +15V vi(t) Q1 P S1 t 0 G1 D1 Q2 N D2 vi(t) v0(t) vo(t) G2 t 0 S2 VDD VGG = = 7,5V 2 Hình 49 VDD VGG = = 7,5V 2 - Khi vi(t) dương, E-MOSFET kênh N dẫn điện mạnh hơn và E-MOSFET kênh P bắt đầu dẫn điện yếu hơn. Do đó vo(t) giảm. - Khi vi(t) dương, E-MOSFET kênh P dẫn điện mạnh hơn và E-MOSFET kênh N bắt đầu dẫn điện yếu hơn, nên vo(t) tăng. Như vây ta thấy tín hiệu ngõ vào và ngõ ra ngược pha nhau (lệnh pha 180o) XIII. MOSFET CÔNG SUẤT: V-MOS VÀ D-MOS. Các transistor trường ứng (JFET và MOSFET) mà ta đã khảo sát ở trên chỉ thích hợp cho các mạch có biên độ tín hiệu nhỏ như tiền khuếch đại, trộn sóng, khuếch đại cao tần, trung tần, dao động… năm 1976, người ta phát minh ra loại transistor trường có công suất vừa, đến lớn với khả năng dòng thoát đến vài chục ampere và công suất có thể lên đến vài chục Watt. 1. V-MOS: Thật ra đây là một loại E-MOSFET cải tiến, cũng là không có sẵn thông lộ và điều hành theo kiểu tăng. sự khác nhau về cấu trúc E-MOSFET và V-MOS được trình bày bằng hình vẽ sau: Trang 122 Biên soạn: Trương Văn Tám
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử . Nguồn Cổng Thoát Nguồn Nguồn Cổng S G D S S G SiO2 SiO2 n+ n+ n+ n+ p p Thông lộ sẽ n- hình thành p- thân n+ Thoát D Thông lộ sẽ hình thành E-MOSFET kênh N V-MOS kênh N Hình 50 Khi VGS dương và lớn hơn VGS(th), thông lộ được hình thành dọc theo rãnh V và dòng electron sẽ chạy thẳng từ hai nguồn S đến cực thoát D. Vì lý do này nên được gọi là V-MOS (Vertical MOSFET). 2. D-MOS: Cũng là một loại E-MOSFET hoạt động theo kiểu tăng, ứng dụng hiện tượng khuếch tán đôi (double-diffused) nên được gọi là D-MOS. Có cấu trúc như sau: Nguồn Cổng Nguồn S G S n+ n+ p+ p+ Thông n- lộ sẽ hình Thân n+ thành DMOS kênh N Thoát D Hình 51 Các đặc tính hoạt động của V-MOS và D-MOS cũng giống như E-MOSFET. Ngoài ra, các đặc điểm riêng của V-MOS và D-MOS là: Trang 123 Biên soạn: Trương Văn Tám
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử . - Điện trở động rds khi hoạt động rất nhỏ (thường nhỏ hơn 1Ω) - Có thể khuếch đại công suất ở tần số rất cao - Dải thông của mạch khuếch đại công suất có thể lên đến vài chục MHz - V-MOS và D-MOS cũng có kênh N và kênh P, nhưng kênh N thông dụng hơn - V-MOS và D-MOS cũng có ký hiệu như E-MOSFET Họ FET có thể tóm tắt như sau FET JFET MOSFET JFET JFET DE-MOSFET E-MOSFET kênh N Kênh P Kiểu hiếm + tăng Kiểu tăng E-MOSFET DE-MOSFET DE-MOSFET E-MOSFET Kênh P Kênh N Kênh P Kênh N V-MOS V-MOS Kênh N Kênh P CMOS D-MOS D-MOS Kênh N Kênh P Trang 124 Biên soạn: Trương Văn Tám
.Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Bài tập cuối chương 1. Tính VD, và điện dẫn truyền gm trong mạch: +12V RD 5K VD IDSS = 4mA VGS(off) = -4V RG 1M 1K RE 2. Trong mạch điện sau, tính điện thế phân cực VD và điện dẫn truyền gm. +12V RD 5K VD IDSS = 4mA RG VGS(off) = -4V 1M 2V 3. Trong mạch điện sau, tính điện thế phân cực VD, VG. Cho biết E-MOSFET có hệ số ⎛ mA ⎞ k = 1⎜ 2 ⎟ và VGS(th) = 3V. ⎝V ⎠ 24V 24V RD 10M 5K VD VG 2M Trang 125 Biên soạn: Trương Văn Tám