Полевые транзисторы

1.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Лекция 4
Полевые транзисторы
FET (field-effect transistor)
Устройство, принципы работы
полевых транзисторов
различных типов
Чем более мы размышляем, тем более убеждаемся, что
ничего не знаем.
Вольтер
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
1

2.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Полевой транзистор
с управляющим p-n переходом и
каналом n-типа
n- channel junction FET
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
2

3.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Полевой транзистор
с управляющим p-n переходом и
каналом n-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
3

4.

Полевые транзисторы
Весна 2018
N-channel FET
(electron-conducting )
drain
gate
source
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
4

5.

Полевые транзисторы
Весна 2018
P-channel FET
(hole-conducting FET)
drain
gate
source
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
5

6.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Управляющие (сток-затворные)
характеристики полевого транзистора
с каналом n-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
6

7.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Управляющие (сток-затворные)
характеристики полевого транзистора с
каналом р-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
7

8.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Выходные (стоковые) характеристики
полевого транзистора с каналом n-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
8

9.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Выходные (стоковые) характеристики
полевого транзистора с каналом p-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
9

10.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Участки выходной характеристики
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
10

11.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Пологая область характеристики
Ic=IcНАЧ(1-UЗИ/UЗИотс)2
UСИнас=|UЗИотс|-|UЗИ|
S=dIc/dUЗИ при Uси=const
Sнач=2IСнач/UЗИотс при UЗИ=0
S=Sнач(1-UЗИ/UЗИотс)
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
11

12.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Крутизна характеристики транзистора с каналом
n-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
12

13.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Полевые транзисторы с изолированным
затвором ( insulated-gate FET)
МДП-транзисторы
(металл-диэлектрик-полупроводник)
metal-insulator-semiconductor transistor
(MIS insulated-gate transistor)
МОП-транзисторы
(металл-оксид-полупроводник)
metal-oxide-semiconductor MOS
(MOS insulated transistor)
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
13

14.

Полевые транзисторы
Весна 2018
МДП-транзистор с встроенным
каналом n-типа
З
И
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
С
14

15.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Выходные характеристики МДП-транзистора
с встроенным каналом n-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
15

16.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Выходные характеристики МДП-транзистора
с встроенным каналом n-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
16

17.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Характеристика управления МДП-транзистора
с встроенным каналом n-типа
IcНАЧ
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
17

18.

Полевые транзисторы
Весна 2018
МДП-транзистор с встроенным
каналом p-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
18

19.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Выходные характеристики МДП-транзистора
с встроенным каналом p-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
19

20.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Характеристика управления МДПтранзистора с встроенным каналом p-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
20

21.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Полевой транзистор с
индуцированным каналом n-типа
Induced-channel FET
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
21

22.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Выходные характеристики МДП-транзистора
с индуцированным каналом n-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
22

23.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Характеристика управления МДП-транзистора
с индуцированным каналом n-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
23

24.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Полевой транзистор с
индуцированным каналом p-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
24

25.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Полевой транзистор с
индуцированным каналом p-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
25

26.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Выходные характеристики МДП-транзистора
с индуцированным каналом p-типа
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
26

27.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Характеристики управления МДП-транзистора
с индуцированным каналом
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
27

28.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Выходные характеристики МДП-транзистора
при различных напряжениях на подложке
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
28

29.

Зависимость передаточных Весна 2018
характеристик полевых транзисторов от
температуры
Полевые транзисторы
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
29

30.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Основные параметры полевых
транзисторов
Крутизна характеристики
S=δIС/δUзи при Uси = const;
S=0.1 500 ma/V
Крутизна характеристики по подложке
Sп=δIС/δUпи при Uси = const;
Sп=0.1 1 ma/V
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
30

31.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Основные параметры полевых
транзисторов
Дифференциальное выходное (внутреннее
Ri) сопротивление
rвых=Ri=δUcи/δIС при Uзи = const;
Дифференциальное сопротивление
участка затвор-сток
Rзс=δUЗС/δIС.
Максимальная рабочая частота fmax
Начальный ток стока Iс.нач
Напряжение отсечки Uотс
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
31

32.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Основные параметры полевых
транзисторов
Входная емкость Свх
Сопротивление сток-исток в открытом
состоянии Rси
Ток утечки затвора Iут
Пороговое напряжение Uпор
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
32

33.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Предельные эксплуатационные
параметры
Напряжение сток-исток Uси
Напряжение затвор-исток Uзи
Напряжение затвор-сток Uзс
Температурный диапазон
Постоянный ток стока Iст.max
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
33

34.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Схемы включения полевых
транзисторов
С общим истоком (ОИ)
UВЫХ=IСRС
KU=SRC
RВЫХ RС
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
34

35.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Схемы включения полевых
транзисторов
С общим истоком (ОИ)
RВХ RСM
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
35

36.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Схема с общим стоком (ОС)
Rвых 1/S
KU SRи/(S+Rи)
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
36

37.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Схема с общим стоком (ОС)
Rвх Rз
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
37

38.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Статический индукционный транзистор
(СИТ)
static-induction
transistor
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
38

39.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Транзистор структуры металл-нитридоксид-полупроводник (МНОП)
metal-nitride-oxide-semiconductor
transistor (MNOS-transistor)
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
39

40.

Полевые транзисторы
ЛИЗМОП транзистор
Весна 2018
(МОП-транзистор с лавинной
инжекцией заряда)
floating-gate avalanche-injection
MOS transistor
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
40

41.

Полевые транзисторы
Весна 2018
ЛИЗМОП транзистор
с управляющим затвором
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
41

42.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Полевые транзисторы на основе
бумаги
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
42

43.

Полевые транзисторы
Весна 2018
технология MDmesh (Multiple Drain
mesh)
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
43

44.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Гибкие органические транзисторы
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
44

45.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Гибкие органические транзисторы
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
45

46.

Полевые транзисторы
Весна 2018
Полевые транзисторы на основе
графена
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
46

47. Полевые транзисторы на основе графена

48.

Биполярные транзисторы
Весна 2016
Типы корпусов транзисторов
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
48

49.

Биполярные транзисторы
Весна 2016
Типы корпусов транзисторов
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
49

50.

Биполярные транзисторы
Весна 2016
Типы корпусов транзисторов
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
50

51.

Биполярные транзисторы
Весна 2016
Типы корпусов транзисторов
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
51

52.

Биполярные транзисторы
Весна 2016
Типы корпусов транзисторов
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
52

53.

Биполярные транзисторы
Весна 2016
Типы корпусов транзисторов
Металлопластмассовый корпус ( прототип корпуса
Toshiba)
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
53

54.

Биполярные транзисторы
Весна 2016
Типы корпусов транзисторов
Корпус
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
Semikron
54

55.

Биполярные транзисторы
Весна 2016
Типы корпусов транзисторов
SOT-23
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
55

56. Домашнее задание

• Устройство, принцип работы, основные
параметры и характеристики
Биполярных транзисторов с
изолированным затвором