Элементы квантовой механики (стр. 9 из 12)

Т.к. каждая ветвь соответствует определённому Iб, то координаты (Uк,Iк) точки пересечения этой ветви с нагрузочной прямой будет определять входные параметры каскада ОЭ. Эта точка пересечения называется рабочей точкой транзистора (точка K,

L,A,B). Т.к. при изменении Iб, рабочая точка перемещается по нагрузочной прямой, то говорят, что нагрузочная прямая представляет собой геометрическое место рабочих точек транзистора. Из рисунка видно, что крайние положения рабочей точки на прямой соответствуют точке А и точке В.

Точка А характерна тем, что Iб = 0 (p-n переход Б-Э закрыт) и транзистор работает в режиме отсечения.

Точка В характерна тем, что изменение (увеличение Iб больше Iбн) не приводит к изменению Iк. Точка В соответствует границе режима насыщения. Заштрихованная область соответствует работе Т в режиме насыщения, который характерен тем, что изменение Iб в некоторых пределах не приводит к изменению Iк (точка В неподвижна).

В таком режиме изменение Iб происходит за счёт изменения инжекционного тока Iк и этот ток создаёт избыточный заряд неосновных носителей в области базы. Чем больше величина Iб – Iбн, тем большей величины избыточный заряд находится в базе. Накопление избыточного заряда определяет С диф и с точки зрения динамики схемы, является нежелательным. Степень «избыточности» Iб характеризуется коэффициентом насыщения

S = Iб/Iбн, где

S1 – соответствует линейному активному режиму

S 1 – насыщение Т

На участке в качестве нагрузки Т используют не только резисторы, обеспечивающие линейную зависимость линии нагрузки. Часто нагрузкой Т является также Т, включённый определённым образом и имеющий, чаще всего, тип проводимости, противоположный активному транзистору. Такая пара транзисторов называется комплиментарной парой (комплиментарное взаимодополнение). Чаще всего комплиментарные пары используются для построения схем на униполярных полупроводниках. ВАХ нагрузочного Т – нелинейная, следовательно, нагружающая линия на семействе входных характеристик активного транзистора также будет нелинейной. Это иногда позволяет получать хорошие параметры схем ЭВМ.

УНИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ (УТ)

Униполярными называются Т, работа которых основана на управлении либо размерами токопроводящей области (канала) либо проводимостью такой области посредством изменения напряжённости поперечно приложенного электрического поля.

Т.е. в основу работы таких Т положен ранее рассмотренный нами эффект поля.

Работа УТ основана на использовании только одного типа носителей (либо е, либо «дырок») отсюда и название «униполярный».

Существует несколько разновидностей УТ.

-И З +С На рисунке представлена структура УТ с n - каналом

Управляющее поле создаётся подачей напряжения

Канал между затвором и подножкой. Электроды И и С

в принципе обратимы. Стоком называется тот, к

которому будут двигаться канальные носители при

n + n - изменении соответствующей полярности Uси. Для n-

Полупроводник канального д.б. Uс > 0. Затвор отделён от канала тонким

р подножка слоем изоляции. Канал, т.е. проводящий слой, может

быть создан технологическим путём, т.е. посредством

соответствующего легирования приповерхностного слоя

под затвором. Другая разновидность УТ предполагает образование каналом при подаче на затвор напряжения определённой величины полярности.

В первом случае имеем УТ со встроенным, а во втором – с индуцированным каналом.

Чтобы исключить протекание тока в цепи З, его необходимо изолировать от канала. Поэтому такие УТ называют «Т с изолированным затвором» или же «Т со структурой МДП», а т.к. Д – чаще всего окисел, то «МОП - транзистор».

Третья разновидность структуры УТ представлена на рисунке.

Затвор отделён от полупроводника не диэлектриком, а p-n переходом. Затвор – подножка.

Подавая на затвор различное напряжение (запирающее), мы получим ширину канала, а

следовательно, и его сопротивление будет модулироваться по закону изменения Uз.

И З С Такой транзистор называется полевым Т

с управляющим p-n переходом.

+ + Если контакт Ме – И (затвор – ПП) пред

р – слой ставляет собой диод Шоттки, то такой Т

называют полевым Т с барьером Шоттки.

Iс Толщина ПП (А) – фактически определяет

h – полупро ширину канала и д.б. порядка единиц М.

водник Такой ПП не имеет достаточной механи