Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 36
Текст из файла (страница 36)
3 1 и — л-канальный МОГЬгранзистор. л биль гарный л и л-транзистор тор (рис. 3. (). В нормальном режиме стай)зг...'О (или соответствующий ему коллектор~-„"',а! имеет положительный потенциал относг~...""'1 тельно истока (эмизтера). Ток аг стока,,':".1; к истоку отсутствует. пока на затвор (ба'.,',-.-,'~~и зу) не будет подано положительное пг(:,'-'фь=;~ отношению к истоку напряжение, Вазой ПОСЛЕДНЕМ С.ПУЧас ЗатВОР СтаНОВИтц('":гг~~ «прямосмешевнымл. и возникает ток сто';.'=,з ка, который весь прахолит к истоку. На!»э рис. 3.2 показано. как изменяется ток столзхм, ка 1 в зависимости от напряжения стах.,:;;;1 исток (Уси, пРи нескольких значенийх'(ггь управляюшего напряжения затвор — ггстоФ.'.,Бгг (гзи для сравнения здесь же привеленаг'-:;~ соответствующее семейства кривых зави"~-",~ симости (к ог Пкг лля обычного бидо!"~'.1 лярног о и — р — и-транзистора.
Очевидно. ' что и-канальные МОП- транзисторы и-..* биполярные и-р — л-транзисторы во мно-,. гом схожи. Подобно и — р и-транзистору, ПТ нмеетг большое прирашенис полного сопрагяй-' зення стока. в рез ль г пе чег-а цри напря" женин Сы, свыше: — з В гок стока гюптй '', не меняется Или пай области характеристик Пй неулачна выбрано название «область насышення», тагла как у била" ' парных транзисторов соответствуюшаяс область называегся «активной Падабяо бипслярнамт транзистору, чем бтстлыье смещение загвара ПТ относительна исто. ка.
тем больше так стока. В любом сггтчас повеление ПТ ближе к илеальным усг. роисгвам- преобразователям провгздя =-,„,. „„„,. так за мости (постоянный .юк стока при неяэ.;: '-';;!(жРИгййвжрйаджны .-::";-14!-.1 истил л-канального МОП-транзистггра Х'Ыогоб гаг к бипо устройство. усилнваюшее ток (коэффициент усиления така был бы равен бесконечности). Вместо этога будем рассматривать ПТ как характеризуемое крутизной Зстройство †преобразовате проволимости с программированием тока стока напряжением затвор †ист, — так, как зта мы педали с биполярным транзистором в толковании Эберса — Мазьга. Напомним. п.а крутизна О есть просто отнснпеннс :, ис„ гкак и обычно. Строчные ауквы нс. пользьютсгя О.абы показать сгмаь— ;юнальныег изменения параметра. г с .,- иси = ОЧг. б(„иг В-гРсгьих, У МОП- транзистора затвор лействительнсг изолирован от канала сток-исток: поэтому в аг.тичие ат бигюлярных транзисторов гн аг (ГГ с: р — и-переходам.
как мы далее увишгм). можно подавать на нега положи.гельное:или отрицагельноег напряжение ла (О В и более, не заботясь с дналнои проводимости. И наконец. Г!Т отличается от биполярного транзистора в так назы- 124 Глава 3 Полевые транзисторы 125 +1ав ,Оз зо о .о Зазвор Вк.сигиап (;-:г -.З «ззв'ключ ВКЛ 1 ' мг Лампа звВ, ОВА земля ипюч Вмкй Тело или "подложка" Рие 3 3 Кию«иь МОГЬгр«изистоти ', Гак 1) ";,,ымг ж ггс и ~м сп;« ) зз, гап ягис ваемой линейной области графика, где ега поведение дав«льна и чна соответствуег поведению резистора..даже прв отрицательном 1зси,. это оказывается очень полезным свойством. поскольку.
как вы уже мотли догадаться, эквивалентное сопротивление сток.-исток программируется напряжением затвор †ист Два примера. В ПТ еше найлется, чем нас удивить Однако прежде чем углубляться в летали. птюмотрим на две прос~ые переключающие схемы На рис. 3 З показав МОП-транзисторный' эквивален. рис 2.з. перва с из рассмогренног 1 нами насышениого транзистарнтзз а переключателя. Схема на ПТ лаже проще. посв: лыс) злесь мы совершенна не лалжны заб~ззиться а неизбежна возникшем ранее компромиссе между неабха. .зимастью задать сги>звезсгвуюшии необходимый лля нарек.цочштия з ак ба.зы 1рассмеп ринах иаиху:опий сзб ааг минича.тыюе значение йз, з в сочетании с сшша «ив.юнцем хтззозгюй низ и:ымпы1 и нсззца пат: изаыта азае раа;алаванис иергии Вмес ж.
з гш а мы все а лишь пт лаем пп га тиар. имев ший вьюакае пол тюе вхтззтт~ с в; пряжсние. па пес напряжение пнгзния пасзаянната гака Птскольку вкшаченцыи Г1 Г велез себя как резистор с ма .ым па сравнению с на. ру.- кой ст пртгтив.тевисм.
па~=иди:ш шакв станет прн ттам Ызиюк к пг.;снпиазз) земли; гипичззьзтт мощный МОП-травзис- тор имеет А,„< 0,2 Ом. что превосходнв- "'" для данной задачи. На ис. 3.4 показана схе а « р м аналогово, „:„...'., '. Ваесь формируется авласть го переключателяв. которую вообще н,.';-,;".'р „,,!;." 'п-типа,иогаР иа за~~~Р ;:,:!'"З Подается положит напряжение возможно выполнить на бипозярвыу,'.";.',":з) л,', транзисюрах.
Идея этой схемы состоит;::~!1 1'-:йрматжльиьтй мап-зР«аз«стоп в том, чтобы переключать проводимостьэз~:,"'« ПТ из разомкнутого 1затвор смешон вр;тг тьоя обеих полярностей. Та- «обратноми направлении) в замкнутое".;!!;: "'й)зм, зеркальным отображением состояние (ззпрямоезз смещение затвора),:,-"з:з )1)':,'Т,"';:,'И'-.'Ханального МОП-транзистора тем самым блокируя или пропуская ана".к ''-~ьутанальньтй МОП-транзистор потовый сигнал 1позже мы увидим ьтио,;:,-'.~ч ',т: " нстики симметричны и на жество причин выполнять такого родаз~~~- Характеристики р — и — р-тран- вещи).
В данном случае мы должны лищь';,-;,:. ".!жрок нормально имеет отрица- абеспечить, чтобы на затвор подавалось~~«« й Мощение по отношению к исто- бо лес отрицательное переклтачаюшее;-'!т "" з)атака будет проходить. если на напряжение, чем любой размах вхтзднаго',"„~в дать отрицательное по отноше- переключаемога сигнала 1ключ разомк-В)';.!; Ззй)Птаху напряжение не менее а; нут) или на несколько воль~ более ттало'-.,'-'„,'")г вальт Симметрия несовершен- жительнае. чем тюбой входной стцнак...;;"' ку носи~елями являются не (ключ замкну з ). Бипалярные трацзис гтзры!.'~-',','2 " ' .
а дырки с меныцей «подвиж- для такои схемы непригодны, поскалькуз" о йи «временем жизни неосновных база проводит так и образует с к« лзск-:,"!:.":'."й т. Эти параметры палупроводз торам и эмиггером диоды, что приводит' для свойств :ранзисторов.
к опасном; эффект. «запзелкивания.. В: " стоит запомнить. р-канальные сравнении с этим МОП-транзистор вос- т обычно более Рлахпе характе- хитительна прост. нуждаясь лишь в пала,,;::и:именно более высокое тзороттг- че втт затвор гявляюшийся практически' яжение. бале; вьиз:кг е гс„... и ра з т мкнз той цепью) напр ля ения, ра вн«,го "',:,: зек насытиения размаху вхт дв л~ аналотоватс ситпаза ЗХуанзнсторы„1П' с р и-переха- Б)шжс. алнакг. впимззспьттьт иашг Ра'.
' '.'.;,жв МОП:разтэисзтзратг:мега ' ~ смотрение жаи схемы бы.ю тзт неком -.зая „озтуцравткгтзик. :ипв зр тыг лира степени зпрашзнием-папример. мы швтм азравадяшет а капа;т анким с воем риравали вчияниг емкое" и загвор. кака, ' Я,«ттге. ~,:::~1)тезаза). нарешспнага пз кана", затвор. мларыи мажет быт, ситца за. Пткзжг мы ешс цтжавт«рим вским тсги зеттрт тьгт,альм паду авала овьтх кзючах ком.
лейсгвитезьва тззтзлнрт~патт 3.02. Типы ПТ >,. Исток сток ',юз)лзк~еристичесхзгт Ление:. 0)' Ом) и вейсгвчег н, .«-канальные, р-канааьные ПЗ. )спе)г т' '!, „,, ость канаю г~ лько своим злск- .енеалоти искам гревс. Ва-первых. па*к' -,';...=,, полем. 11нш да МОП-~раттзис- ВЫЕ траНЗИСтарЫ 1КВК И бнцадярЫЫЕ) Мтх:2«а, р)ртраЫВВЮт ПаПЕВЫМи траВЗИСГараМд ! с изолированным затворам. Изалирувзщий слав довольно тонкий, обычно его толщина не превышает длины волны видимого света и ои может выдержать напряжение затвора да + 20 В и более МОП-транзисторы просты в применении, поскольку на затвор можно подавать напряжение любой полярности относительно истока,и при этом через затвор не будет проходить никакой ток. Эти транзис.горы, однако, в большой степени подвержены повреждениям ог статического электричества.
вы мажете вывести из строя зсзройство на МОП-транзисторах буква зьно одним прикосновением. Символическое изображение МОП- транзистора показано на рис 3 6. Здесь прелставлеп дапопнительныи вывод. «тезаь или зшодлажкав- кусок кремния., на кгжором выполнен ПТ 1см, рнс 3.5) Так как птшл зжка образы" с капа лом диолиае ТХЯ Г анн З Пплеаые транзисторы 1ХТ Смок За Г И Исп5сх или ы Обеднел- обогащен- а напаль- ные л-каналь р-каналь- С85ап на5ппп15 С5ппк Замгор Исгпп55 нлн Сп5ок Заппвр Исхппк пыл ные Рнс Зл разобраться в ситуации. Различные приборы (вкльочая весь ибукег» биполярных прп- и рпр-транзисторов) нарисованы в квалрантах. характеризующих их входное и выхошюе напряжение в активной области при заземленном истоке гили эмит- 5 ере).
При этом вовсе не обязательно запоминать свойства каждоь о из пяти представленных злесь типов ПТ. поскольку онн в основном олинаковы. Ва-первых, при заземленном истоке ПТ включается 5'перехо ги. в проводящее састаяние1 путем смешения напрюкения ЗатВОРа В СтОРОНЪ НаПРЯжЕНИЯ ПИтаНИЯ така. Эта верно как лля всех пяти типов ПТ. Тнк и для биполярных транзисторов Напричер. ыя л-канальнага ПТ с р- лперехолам 5когарый ангаматически является абедненным5 используется палажиьсльнхж напряжение пиьания стока. как н для всех л-канальных приборов Таким абаазам, этот ПТ включается положи- Исток Рнс. 3.7 л — л-клнлльный н П.
р-клннльный ПТ г Л - л-плрехаллм. '. '5п 5 Ои, льды 5'85й л-ппла5ъной 57 о: 5 Рх ыра5 зис55ппн 5-.Л-55ЕПСХГДПМ хп'— 5157:.ьл нтч аьчь5585. опппз5лм ы" 1 Р-г ~е сходом ; Рнпзигп55п ь Рнх : т соединение. напряжение на ней лолжно быть ниже напряжения проводимости. Она может быть соединена с истоком или с точкой схемы, в которой напряжение ниже ьвыше), чем у истока и-канальнога (р-канального) МОП-транзистора. Обычно на схемах вывал подложки не показывается: более тога.