přednáška 9

UMEL FEKT VUT V BRNĚ J.Boušek / Elektronické součástky / P9
1

FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 1
Řízení pohybu nosičů náboje elektrickým polem:
FET [Field - Effect Transistor]

Proud přenášen jedním typem nosičů náboje (unipolární):
- majoritní nosiče v inverzním kanálu
- neuplatňuje se rekombinace minoritních nosičů
- odolnost proti změnám teploty a ionizujícímu záření
- zapínací a vypínací doby dány parazitními kapacitami
- teplotně nezávislé t
on
a t
off

Unipolární tranzistory
FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 2
Zesilovač s FET
Zesílení:
- maximální strmost převodní charakteristiky - režim “B“
- pro saturační režim (“B“) je třeba velké napájecí napětí
- menší strmost než u BT (5mS / 50 mS) i v režimu “B“

Výpočet pracovního bodu (viz numerické cvičení):
- průsečík přímky a paraboly
- řešení kvadratické rovnice
- dvě řešení; vybereme správné

Grafické řešení:
- dostačující přesnost
- názornější
FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 3
FET - nastavení pracovního bodu
a) Dělič je nezbytný pro IGFET s indukovaným kanálem (U
P
>0).
b) Pro J-FET a IGFET s trvalým kanálem menší závislost na U
P
.
c) Úbytek napětí na odporu R
S
nahrazuje “záporný zdroj“ pro U
GS
.
a)
c)
FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 4
J-FET - nastavení pracovního bodu
Uzemněné hradlo -
závislost na změně
parametrů
FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 5
J-FET - nastavení pracovního bodu – tř. A,B,C
FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 6
J-FET - Teplotní závislost převodní charakteristiky

UMEL FEKT VUT V BRNĚ J.Boušek / Elektronické součástky / P9
2

FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 7
J-FET - Teplotní závislost převodní charakteristiky
Při velkém I
D
proud I
D
s teplotou klesá.
Při malém I
D
proud I
D
s teplotou roste.
I
D
může být v širokém teplotním rozsahu konstantní.

Strmost převodní charakteristiky s teplotou klesá:
- pokles zesílení zesilovače s JFET
- je možné paralelní řazení J-FET

Vzrůst teploty pokles proudu
pokles výkonové ztráty.

Podobná závislost je i u MOSFET !!!

U bipolárních tranzistorů proud s teplotou roste !!!!
FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 8
Průrazy struktury MOS
Průraz kanálu:
- při velkém U
DS

- průraz kanálu lavinovou ionizací
- u výkonových mechanické poškození pouzdra !!!

Průraz dielektrické vrstvy pod hradlem:
- tloušťka menší než 1 µm
- statickou elektřinou při manipulaci
- při překročení U
GSmax

- “zkratovací“ pružinka mezi elektrodami
- vícevývodové součástky – v antistatickém obalu
- do přívodů ochranné rezistory a Zenerovy diody
FEKT VUT v Brně ESO / P9 / J.Boušek 9
Integrované obvody:
- lepší využití plochy čipu
- méně technologických operací – větší výtěžnost
- výhodnější pro čislicové obvody, procesory, paměti
- lineární – používáním aktivní zátěže se zvětší zesílení
- CMOS – velmi malá