1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Giáo trình Điện tử cơ bản: Phần 2

52 121 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 52
Dung lượng 2,23 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Phần 2 Giáo trình Điện tử cơ bản trình bày về linh kiện bán dẫn, các mạch khuếch đại dùng Transistor, các mạch ứng dụng dùng BJT. Giáo trình dành cho sinh viên cao đẳng nghề Điện và những ai quan tâm đến vấn đề trên. Tham khảo nội dung giáo trình để nắm bắt nội dung chi tiết.

Trang 1

CHƯƠNG 3: LINH KIỆN BÁN DẪN

Bài 3-1: KháI niệm về chất bán dẫn

1 Chất bán dẫn thuần

Chất bán dẫn là nguyên liệu để sản xuất ra các loại linh kiện bán dẫn như Diode, Transistor, IC mà ta đã thấy trong các thiết bị điện tử ngày nay Chất bán dẫn là những chất có đặc điểm trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện, về phương diện hoá học thì bán dẫn là những chất có 4 điện tử ở lớp ngoài cùng của nguyên tử đó là các chất Germanium ( Ge) và Silicium (Si) Từ các chất bán dẫn ban đầu (tinh khiết) người ta phải tạo ra hai loại bán dẫn là bán dẫn loại N và bán dẫn loại P, sau đó ghép các miếng bán dẫn loại N và P lại ta thu được Diode hay Transistor Si và Ge đều có hoá trị 4, tức là lớp ngoài cùng có 4 điện tử, ở thể tinh khiết các nguyên tử Si (Ge) liên kết với nhau theo liên kết cộng hoá trị như hình

Chất bán dẫn P

Trang 2

3 Chất bán dẫn loại N

Khi ta pha một lượng nhỏ chất có hoá trị 5 như Phospho (P) vào chất bán dẫn

Si thì một nguyên tử P liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị, nguyên tử Phospho chỉ có 4 điện tử tham gia liên kết và còn dư một điện tử và trở thành điện tử tự do => Chất bán dẫn lúc này trở thành thừa điện tử (mang điện âm)

và được gọi là bán dẫn N ( Negative : âm )

Bài 3.2: Tiếp giáp P - N và Cấu tạo của Diode bán dẫn

1 Tiếp giáp P - N

Khi đã có được hai chất bán dẫn là P và N , nếu ghép hai chất bán dẫn theo một tiếp giáp P - N ta được một Diode, tiếp giáp P -N có đặc điểm : Tại bề mặt tiếp xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuyếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào các lỗ trống => tạo thành một lớp Ion trung hoà về điện => lớp Ion này tạo thành miền cách điện giữa hai chất bán dẫn

Mối tiếp xúc P - N => Cấu tạo của Diode

* Ở hình trên là mối tiếp xúc P - N và cũng chính là cấu tạo của Diode bán dẫn

Chất bán dẫn N

Trang 3

Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn

2 Đi ốt tiếp mặt

* Phân cực thuận cho Diode

Khi ta cấp điện áp dương (+) vào Anôt ( vùng bán dẫn P ) và điện áp âm (-) vào Katôt ( vùng bán dẫn N ) , khi đó dưới tác dụng tương tác của điện áp, miền cách điện thu hẹp lại, khi điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt 0,6V ( với Diode loại

Si ) hoặc 0,2V ( với Diode loại Ge ) thì diện tích miền cách điện giảm bằng không

=> Diode bắt đầu dẫn điện Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn thì dòng qua Diode tăng nhanh nhưng chênh lệch điện áp giữa hai cực của Diode không tăng (vẫn giữ

ở mức 0,6V )

Diode (Si) phân cực thuận - Khi Dode dẫn điện áp thuận đựơc gim ở mức 0,6V

Đường đặc tuyến của điện áp thuận qua Diode

* Kết luận : Khi Diode (loại Si) được phân cực thuận, nếu điện áp phân cực

thuận < 0,6V thì chưa có dòng đi qua Diode, Nếu áp phân cực thuận đạt = 0,6V thì

có dòng đi qua Diode sau đó dòng điện qua Diode tăng nhanh nhưng sụt áp thuận

vẫn giữ ở giá trị 0,6V

* Phân cực ngược cho Diode

Khi phân cực ngược cho Diode tức là cấp nguồn (+) vào Katôt (bán dẫn N),

nguồn (-) vào Anôt (bán dẫn P), dưới sự tương tác của điện áp ngược, miền cách

Trang 4

điện càng rộng ra và ngăn cản dòng điện đi qua mối tiếp giáp, Diode có thể chịu được điện áp ngược tuỳ theo thông số làm việc thì diode mới bị đánh thủng

Diode chỉ bị cháy khi áp phân cực ngựơc tăng > = Ungmax

Bài 3.3: Cấu tạo, phân loại và các ứng dụng của đi ốt:

- Điều kiện làm việc: chỉ dẫn 1 chiều khi phân cực thuận + ở Anốt, - ở katốt

 Phân loại: căn cứ vào dòng điện làm việc của đi ốt có loại công suất và đi

ốt thường

 Hình dáng và cách kiểm tra

- Kiểm tra: dùng đồng hồ vạn năng để thang đo điện trở x10 (x1)

* Phương pháp đo kiểm tra Diode

Đặt đồng hồ ở thang x1 , đặt hai que đo vào hai đầu Diode, nếu :

Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo kim không lên là => Diode tốt

- Nếu đo cả hai chiều kim lên = 0 => là Diode bị chập

- Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => là Diode bị đứt

Nếu để thang 1K mà đo ngược vào Diode kim vẫn lên một chút là Diode

Trang 5

- Mã ký hiệu Diode nắn điện: 1N… BA , BY , D ,BYV

- Lưu ý: Trong một số trường hợp diode nắn điện là diode xung Khi bị hỏng không thể thay thế bằng diode thường được Đặc điểm của diode xung là trên thân

của nó có chữ "RU" hoặc có vòng sơn không liên tục

Diode xung thường bố trí ở thứ cấp nguồn ổn áp ngắt mở, thứ cấp biến áp Flyback

Trang 6

- Diode ổn áp làm việc ở trạng thái phân cực ngược

- Tuỳ theo tỉ lệ tạp chất mà sản xuất loại diode có điện áp ổn định khác nhau:

3v, 5v, 7,5V, 9v

 Hình dạng: vỏ thuỷ tinh với loại volt thấp, vỏ sứ với loại volt cao

Diode ổn áp có mã sau: AZ , BA , BZ , BZD ,Z ,1S , 1Z

 Cách đo: giống diode thường Nhưng đối với điode zener có VZ thấp độ rỉ

khi đo chiều ngược cao hơn diode có VZ cao

 Ứng dụng:

- Trong mạch ổn áp làm việc với tải nhỏ, hiệu suất thấp

- Xén biên

- Bảo vệ

4 Diode phát quang ( Light Emiting Diode : LED )

Diode phát phang là Diode phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận, điện áp

làm việc của LED khoảng 1,7 => 2,2V dũng qua Led khoảng từ 5mA đến 20mA Led được sử dụng để làm đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo trạng thái có điện vv

Diode phỏt quang LED

Đo và kiểm tra đi ốt phat quang giống như đi ốt thông thường

* Led đôi (DUO - Led)

Trang 7

f g

- Bộ hiển thị gồm 7 led có thể hiển thị từ số 0  9

- Mỗi đoạn cần khoảng It = 20mA, Ut = 2V

 Cách xác định: Loại Anốt chung thì đấu dương cố định vào 1 chân, que âm

còn lại lần lượt vào các chân khác  các thanh sẽ sáng lần lượt (7 thanh

sáng) thì là led tốt chú ý vị trí giữa các thanh (a, b, c, d, e, f, g)

Loại katốt chung làm tương tự

5 Thông số kỹ thuật:

Đặc trưng cho chế độ làm việc tới hạn của diode

+ Điện áp ngược cực đại (Ungmax)

+ Dòng điện thuận cực đại qua diode (lúc mở)

+ Công suất tiêu hao cực đại cho phép trên diode Pmax

+ Tần số giới hạn

6 Một số bài tập ứng dụng:

a Bài tập 1: Lắp ráp mạch chỉnh lưu 1 pha hình cầu có lọc

- Mục tiêu học tập:

- Thường cho led mầu đỏ

- Thường cho m u v ng/ xanh

Trang 8

- Củng cố kiến thức cơ bản như nguyên lý chỉnh lưu

- Rèn luyện kỹ năng:

+ Vẽ sơ đồ lắp ráp thành thạo khoa học

+ Lắp ráp mạch chỉnh lưu có lọc thành thạo chính xác theo sơ đồ lắp ráp và theo trình tự đúng yêu cầu kỹ thuật và mỹ thuật

- Nắm được phương pháp hiệu chỉnh, tính chọn linh kiện phù hợp và biết liên hệ thực tế

- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

Đồng hồ vạn năng Máy hiện sóng

+ Chuẩn bị vật liệu linh kiện:

- Vật liệu:

 Thiếc, nhựa thông, dây nối

- Linh kiện:

 Chọn thông số các linh kiện theo sơ đồ nguyên lý

D2 D1

LED1

C1 2200uF/25V

Trang 9

2 C2200F 1

* Vẽ sơ đồ lắp ráp: (trên bo vạn năng)

+ Sơ đồ lắp ráp: là loại sơ đồ được vẽ tuân thủ theo sơ đồ nguyên lý nhưng nó

phải thể hiện được vị trí của linh kiện

Trang 10

Các bước

công việc Thao tác thực hành Yêu cầu kỹ thuật

Dụng cụ thiết bị Bước 1:

- Làm vệ sinh linh kiện

- Đo sự liên kết của chấu hàn

- Uốn nắn chấu hàn

- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường nối dây, đường cấp nguồn

- Uốn nắn chân linh kiện cho phù hợp vị trí lắp ráp

- Xác định đúng chân linh kiện

- Bằng cách láng thiếc mỏng vào chân linh kiện

sẽ nhanh bị gẫy (xem lại bài học trước)

- ĐHVN -Bo mạch Panh kẹp, kìm và kéo

- Các linh kiện hàn đúng vị trí tiếp xúc tốt, tạo dáng đẹp Các dây nối ít chồng chéo nhau

-Mỏ hàn, panh, bo vạn năng

và linh kiện

Bước 3: Kiểm tra mạch điện (kiểm tra nguội)

- Kiểm tra lại mạch từ sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ nguyên lý và ngược

lại

- Đo kiểm tra an toàn: kiểm tra nguồn cấp

- Đồng

hồ vạn năng

Trang 11

Bước 4: Cấp nguồn, đo thông số mạch điện

Cấp nguồn cho mạch điện quan sát hiện tượng của mạch ta thấy đèn

led sáng bình thường thì tiến hành đo các thông số mạch điện

Dùng ĐHVN đo điện áp: (chú ý vùng đo và cực tính que

đo)

+ Đặt que đo ở điểm TP1 với TP2: có UV =

điểm TP3 với TP4: có Ur =

Dùng máy hiện sóng đo kiểm tra dạng sóng:

+ Bật nguồn máy hiện sóng

+ Thử que đo máy hiện sóng

+ Kẹp dây mass que đo vào mass mạch điện (sau đó bật nguồn của

mạch điện)

Kết quả: Ur > UV ; Dạng sóng đầu ra khi chưa có tụ là bán chu

kỳ dương liên tiếp, khi có tụ dạng sóng bằng phẳng hơn

- Đồng

hồ vạn năng

- Máy hiện sóng

Đo tại điểm TP1 có dạng sóng: Time/Div:

Trang 12

Bước 5: Hiệu chỉnh mạch và các sai hỏng thường xảy ra

- Khi chọn diode cần chọn diode có dòng phù hợp với tải

IDmax  2It ; UPmax  2 2UAC

- Chọn tụ lọc nguồn phải chú ý điện áp của tụ, tụ có giá trị điện

dung càng lớn thì càng tốt để giảm mức điện áp gợn sóng trên tải và

tăng mức điện áp một chiều trung bình trên tải

UDC = UP -

fC

I U

P

2

2   (UDC: điện áp một chiều trên tải)

- Máy hiện sóng

- Mỏ hàn

- Phanh

* Thực hiện thao tác mẫu:

- GV làm mẫu theo trình tự trên vừa làm vừa phân tích cho học sinh hiểu

* Phân công công việc và định mức thời gian:

- Chia nhóm

- Ca trưởng nhận dụng cụ thiết bị, vật liệu linh kiện phát cho từng nhóm

- Các nhóm triển khai về vị trí thực hành

- Thực hành lắp ráp mạch điện trên trong thời gian: 1giờ

b Lắp ráp mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ

( Tiến hành theo trình tự trên)

+ Đo điện áp tại:

LED1 D2

R 1k

Trang 13

- TP2 với 0

+ Dạng sóng tại TP3 với 0 khi có tụ, không có tụ:

+ Dạng sóng tại TP3 với 0 khi có tụ, không có tụ:

c Lắp ráp mạch chỉnh lưu có điện áp ra đối xứng

( Tiến hành theo trình tự trên)

+ Đo điện áp tại:

- TP3 với TP5:

0 220VAC

LED1

C2 2200uF/25V

LED2

R1 1k

R2 1k

Trang 14

- TP5 với TP4

+ Dạng sóng tại TP3 với TP5 khi có tụ, không có tụ:

+ Dạng sóng tại TP4 với TP5 khi có tụ, không có tụ:

TP2 TP1

LED1

+ C1

2200uF/25V

D2 4007

D1 4007

+ C2

2200uF/25V

C2 2200uF/25V

D2 4007

D1 4007 +

C1 2200uF/25V

LED1

R5 1k R 1k

Trang 15

 Cấp điện áp AC 12V đo các thông số mạch điện tại:

Trang 16

- Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là

B ( Base ), lớp bỏn dẫn B rất mỏng và cú nồng độ tạp chất thấp

- Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát ( Emitter ) viết tắt là

E, và cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn (loại N hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau được

* Nguyên lý làm việc:

Xét hoạt động của Transistor NPN

Mạch khảo sát về nguyên tắc hoạt động của transistor NPN

Trang 17

- Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn vào cực C và ( - ) nguồn vào cực E

- Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dũng vào hai cực B

và E , trong đó cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E

- Khi công tắc mở , ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đó được cấp điện nhưng vẫn không có dũng điện chạy qua mối C E ( lúc này dũng IC = 0 )

- Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dũng điện chạy từ (+)nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dũng => qua mối BE về cực (-) tạo thành dũng IB

- Ngay khi dũng IB xuất hiện => lập tức cũng cú dũng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dũng IC mạnh gấp nhiều lần dũng IB

- Như vậy rừ ràng dũng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dũng IB và phụ thuộc theo một cụng thức

IC = õ.IB Trong đó: IC là dũng chạy qua mối CE

IB là dũng chạy qua mối BE

 là hệ số khuyếch đại của Transistor

Xét hoạt động của Transistor PNP

Xét tương tự

2 Những tính chất cơ bản của Tranzitor và cách nhận biết:

- Hệ số khuếch đại dòng điện (hfe; )

- Điện áp giới hạn:

+ UCBomax là điện áp lớn nhất của tiếp giáp CB khi hở cực E

+ UEBomax là điện áp lớn nhất của tiếp giáp EB khi hở cực C

+ UEComax là điện áp lớn nhất của tiếp giáp EB khi hở cực B

- Dòng điện giới hạn: (ICmax )

- Công suất giới hạn (Pc) công suất tối đa tiêu tán trên điện trở chân C

Trang 18

C, D - TZT NF (TZT âm tần)

U TZT công suất chuyển mạch

Chữ cái thứ 3 chỉ TZT ứng dụng trong công nghiệp

3 Phương pháp đo kiểm tra xác định cực tính:

 Tuỳ theo sự sắp xếp giữa các lớp bán dẫn ta có 2 loại TZT: PNP; NPN Gồm

có 3 cực Emitor (E, cực phát), colector (C, cực góp), bazơ (B, cực gốc)

- Điều kiện làm việc: UC > UB > UE UC < UB < UE

- Cách xác định cực tính:

+ Tìm cực B và loại TZT: Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo điện trở nấc

100 (hoặc 10) Kẹp que đo lần lượt vào các cặp chân BC, BE, EB và đảo lại (như vậy có 6 phép đo) Ta thấy có 2 phép đo có giá trị điện trở tương ứng bằng nhau ở cặp BC, BE Trong đó có một que đo chỉ cố định chính là chân B của TZT

- Nếu que đo cố định (chân B) là que đỏ (tức là âm của nguồn Pin) ta nói đó

là đèn thuận

- Nếu que đo cố định (chân B) là que đen (tức là dương của nguồn Pin) ta nói

đó là đèn ngược

+ Xác định cực C và cực E: đặt đồng

hồ ở thang đo điện trở x1k

- Giả sử ta đã tìm được chân 1 là B và là

loại transistor ngược

- Giả sử chân còn lại cực C là chân 2,

BC

-đen

+

Trang 19

+ Cực C nối nguồn + (que đen)

+ Cực E nối nguồn - (que đỏ)

+ Nối 1 điện trở R từ cực B về C (ta có

 Hình dạng:

- Loại Digital: có 2 họ thường dùng DTA (Digital transistor 2SA); DTC

(Digital transistor 2SC) dùng để giao tiếp với mạch điều khiển tác dụng như một cổng đảo hoặc 1 công tắc (R nối cực B nhàm bảo vệ khối điều khiển phía trước khi TZT bị chạm, R nối BE giúp TZT luôn ổn định

Họ DTC 1x4: DTC 114; DTC 124

Họ DTA 1x4: DTA 114; DTA 124

Họ RN 120x: RN 1203; RN1204

Q2 Q1

Trang 20

- Loại TZT darlington: dùng thang đo (1K) giống cách phân cực trên sau

đó kích tay vào BC kim vọt lên trên 1/2 vạch chia thang đo là tốt

- Loại TZT có Damper (D, R) - Sò ngang: loại thường gặp ở tầng H out,

khối Power switching của tivi mầu, monitor…

Cách đo: Giữ que đo vào CE (thang R10K) kích tay vào BE (BJT) hoặc kích

tay vào G (đối với loại MOSFET) nếu kim thay đổi là tốt (khi hoạt động mối BE phân cực thuận - NPN, phân cực ngược - PNP)

 Một số lưu ý khi chọn transistor sử dụng:

- Tần số hoạt động? Nếu chọn sai BJT sẽ không hoạt động đúng ở tần số cao

- Dòng tải IC ? Nếu nhỏ – sẽ làm nóng BJT (quá dòng)

- Áp chịu đựng UCE ? nếu nhỏ hơn áp phân cực BJT sẽ bị phá vỡ liên kết P -N

- Độ khuếch đại

Trang 21

Bài 3.4: TRANSISTOR TRƯỜNG

nguồn : Vói kênh n: dùng UDS > 0;

UGS < 0 Khi đó qua JFET có dũng

điện chạy qua cực máng hướng từ

Loại kênh dẫn N

NJFET NJFET

Điều kiện phân cực: VD >> VS  VG

VD tăng

Trang 22

Cách kiểm tra chất lượng:

Cách kiểm tra chất lượng:

 Đặt que đen vào D và que đỏ

vào S

 Kích tay vào cực G nếu kim

vọt lên rồi tự giữ và ở lần kích tiếp

Trang 23

- Đúng loại kênh N hay kênh P?

- Tần số cắt

- Dòng tải tối đa ID

- Áp chịu đựng UDS

II Transistor MOSFET

1 Cấu tạo và ký hiệu:

Cấu tạo MOSFET a) Loại kênh đặt sẵn; b) Loại kênh cảm ứng

Đặc điểm cấu tạo của MOSFET có hai loại cơ bản

Trên nền đế là đơn tinh thể bán đẫn tạp chất loại p (Si-p), người ta pha tạp chất bằng phương pháp công nghệ đặc biệt (plana, Epitaxi hay khuếch tán ion) để tạo ra 2 vùng bán dẫn loại n+ (nồng độ pha tạp cao hơn so với đế) và lấy ra hai điện cực là D và S Hai vùng này được nối thông với nhau nhờ một kênh dẫn điện

loại n có thể hình thành ngay trong quá trình chế tạo loại kênh đặt sẵn hay chỉ hình

thành sau khi đã có 1 điện trường ngoài (lúc làm việc trong mạch điện) tác động

loại kênh cảm ứng Tại phần đối diện với kênh dẫn, người ta tạo ra điện cực thứ ba

là cực cửa G sau khi đã phủ lên bề mặt kênh 1 lớp cách điện mỏng SiO2 Từ đó MOSFET còn có tên là loại FET có cực cửa cách li (IGFET) Kênh dẫn được cách

li với đế nhờ tiếp giáp pn thường được phân cực ngược nhờ 1 điện áp phụ đưa tới cực thứ 4 là cực đế

Kí hiệu quy ước của MOSFET

Trang 24

2 Nguyên lí hoạt động và đặc tuyến Von-Ampe

Để phân cực MOSFET người ta đặt 1 điện áp UDS > 0 Cần phân biệt hai trường hợp:

Với loại kênh đặt sẵn, xuất hiện dòng điện tử trên kênh dẫn nối giữa S và D

và trong mạch ngoài có dòng cực máng ID (chiều đi vào cực D), ngay cả khi chưa

có điện áp đặt vào cực cửa (UGS = 0)

Nếu đặt lên cực cửa điện áp UGS > 0, điện tử tự do có trong vùng đế (là hạt thiểu số) được hút vào vùng kênh dẫn đối diện với cực cửa làm giầu hạt dẫn cho kênh, tức là làm giảm điện trở của kênh, do đó lám tăng dòng cực máng ID Chế độ làm việc này được gọi là chế độ giầu của MOSFET

Nếu đặt tới cực cửa điện áp UGS < 0, quá trình trên sẽ ngược lại, làm kênh dẫn bị nghèo đi do các hạt dẫn (là điện tử) bị đẩy xa khỏi kênh Điện trở kênh dẫn tăng tùy theo mức độ tăng của UGS theo chiều âm sẽ làm giảm dòng ID Đây là chế

độ nghèo của MOSFET

Nếu xác định quan hệ hàm số ID = F3(UDS) lấy với những giá trị khác nhau của UGS bằng Ií thuyết thay thực nghiệm, ta thu được họ đặc tuyến ra của MOSFET loại kênh n đặt sẵn

UGS

UDS

Trang 25

Đặc tuyến ra của MOSFET

Với loại kênh cảm ứng, khi đặt tới cực cửa điện áp UGS < 0, không có dòng cực máng (ID = 0) do tồn tại hai tiếp giáp p-n mắc đối nhau tại vùng máng - đế và nguồn - đế, do đó không tồn tại kênh dẫn nối giữa máng - nguồn Khi đặt UGS > 0, tại vùng đế đối diện cực cửa xuất hiện các điện tử tự do (do cảm ứng tĩnh điện) và hình thành một kênh dẫn điện nối liền hai cực máng và nguồn Độ dẫn của kênh tăng theo giá trị của UGS do đó dòng điện cực máng ID tăng Như vậy MOSFET loại kênh cảm ứng chỉ làm việc với 1 loại cực tính của UGS và chỉ ở chế độ làm giầu kênh Biểu diễn quan hệ hàm ID= F4(UDS), lấy với các giá trị UGS khác nhau, ta có họ đặc tuyến ra của MOSFET kênh N cảm ứng như trên hình 2.52b

• Từ họ đặc tuyến ra của MOSFET với cả hai loại kênh đặt sẵn và kênh cảm ứng giống như đặc tuyến ra của JFET đã xét, thấy rõ có 3 vùng phân biệt : vùng gần gốc ở đó ID tăng tuyến tính theo UDS và ít phụ thuộc vào UGS, vùng bão hòa (vùng thắt) lúc đó ID chỉ phụ thuộc mạnh vào UGS, phụ thuộc yếu vào UDS và vùng đánh thủng lúc UDS có giá trị khá lớn

• Giải thích vật lí chi tiết các quá trình điều chế kênh dẫn điện bằng các điện

áp UGS và UDS cho phép dẫn tới các kết luận tương tự như đối với JFET Bên cạnh hiện tượng điều chế độ dẫn điện của kênh còn hiện tượng mở rộng vùng nghèo của tiếp giáp p-n giữa cực máng - đế khi tăng đần điện áp UDS Điều này làm kênh dẫn

có tiết diện hẹp dần khi đi từ cực nguồn tới cực máng và bị thắt lai tại 1 điểm ứng với điểm uốn tại ranh giới hai vùng tuyến tính và bão hòa trên đặc tuyến ra Điện

áp tương ứng với điểm này gọi là điện áp bão hòa UDSO (hay điện áp thắt kênh) Hình a và b là đường biểu diễn quan hệ lD = f5(UGS) ứng với một giá trị cố định của

UDS với hai loại kênh đặt sẵn và kênh cảm ứng, được gọi là đặc tuyến truyền đạt

Trang 26

của MOSFET

Hình 2.53: Đặc tuyến truyền đạt của MOSFET

Các tham số của MOSFET được định nghĩa và xác định giống như đối với JFET gồm có: hỗ dẫn S của đặc tính truyền đạt, điện trở trong ri ,điện trở vào rv và nhóm các tham số giới hạn: điện áp khóa UGSO (ứng với 1 giá trị UDS xác định), điện áp thắt kênh hay điện áp máng - nguồn bão hòa UDSO (ứng với UGS = 0) dòng

IDmaxCf, UDSmaxCF Khi sử dụng FET trong các mạch điện tử, cần lưu ý tới một số đặc điểm chung nhất sau đây:

- Việc điều khiển điện trở kênh dẫn bằng điện áp UGS trên thực tế gần như không làm tổn hao công suất của tín hiệu, điều này có được do cực điều khiển hầu như cách li về điện với kênh dẫn hay điện trở lối vào cực lớn (109  103 so với loại tranzito bipolal dòng điện dò đầu vào gần như bằng không, với công nghệ CMOS điều này gần đạt tới lí tưởng Nhận xét này đặc biệt quan trọng với các mạch điện tử analog phải làm việc với những tín hiệu yếu và với mạch điện tử digital khi đòi hỏi cao về mật độ tíc hợp các phần tử cùng với tính phản ứng nhanh

Ngày đăng: 12/02/2020, 17:17

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w