Điện Tử Học - Vi Mạch Điện Tử Ứng Dụng part 16 pptx

Chương 6 4

(c) v
DS
> V
po
: V
a
= V
po
= const → i
D
= I
po
= const

(d) v
DS
= BV
DSS
: Điện áp đánh thủng.
Đồ thò:


 Giả sử v
DS
= const; v
GS
thay đổi:
v
GS

< 0: Tăng vùng khuyết → i) R
Channel
tăng → i
D
giảm
ii) V
po
giảm
v
GS
> 0: Giảm vùng khuyết → i) R
Channel
giảm → i
D
tăng
ii) V
po
tăng
Chương 6 5

⇒ “Voltage-Sensitive Device”
Đồ thò:

Lưu ý: n-JFET: Phân cực sao cho không có dòng I
Channel-Gate
(v
GS
≤ 0 hoặc v
GS
nhỏ > 0)

6.2.3 Đặc tuyến:
Điện áp v
DS
tại điểm nghẽn: v
DS-Pinch Off
= V
p
= V
po
+ v
GS

Điện áp đánh thủng: BV
DSX
≈ BV
DSS
+ v
GS

Đặc tuyến VA trong vùng bão hòa (Giữa điện áp nghẽn và đánh thủng: V
p
< v
DS
< BV
DSX
)
i
D
=

⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−++
2/3
2
3
1
po
GS
po
GS
po
V
v
V
v

I
với v
GS
< 0
Nhận xét: v
GS
= 0: i
D
= I
po

Chương 6 6

V
GS
= - V
po
: i
D
= 0
Trong vùng bão hòa: i
D
không phụ thuộc v
DS

nh hưởng nhiệt độ:
i
D
=
⎥

⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−++
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
2/3
2/3
0
2
3
1'
po
GS

po
GS
po
V
v
V
v
T
T
I

trong đó: I’
po
= i
D
khi v
GS
= 0 tại nhiệt độ T
0
.

6.3 Lý thuyết hoạt động của MOSFET
6.3.1 Cấu tạo (n-channel MOSFET):

Nhận xét: Ban đầu chưa có kênh dẫn giữa D và S (enhancement mode)
Cực cổng Gate: Metal – Oxide – Semiconductor (MOS)

Chương 6 7

6.3.2 Hoạt động:

Hoạt động loại tăng (enhancement mode): v
GS
> 0:
 Hình thành kênh dẫn cảm ứng
: v
GS
> V
TN
: Điện áp ngưỡng
⇒ Tạo kênh dẫn n cảm ứng giữa S và D

v
GS
tăng → Bề rộng và điện dẫn (conductivity) kênh dẫn tăng
 Thay đổi v
DS
: Tương tự JFET:
(a) Khi v
DS
tăng → Tăng vùng khuyết → R
n-Channel
tăng: Vùng tuyến tính
Chöông 6 8


(b) v
DS
= V
p
= v

GS
- V
TN
: Ñieän aùp ngheõn: R
n-Channel
→ ∞ (100 KΩ)


Chương 6 9

(c) v
DS
> V
p
: i
D
≈ const: Vùng bão hòa

Đồ thò:

Lưu ý: enhancement mode n-MOSFET: Phân cực v
GS
≥ V
TN

Chương 6 10

6.3.3 Đặc tuyến:
Điện áp v
DS

tại điểm nghẽn: v
DS – Pinch Off
= V
p
= v
GS
– V
TN
= v
GS
+ V
po
(Với V
po
= - V
TN
< 0)
Đặc tuyến VA trong vùng tuyến tính (v
DS
< v
GS
- V
TN
= V
p
):

])(2[
2
DSTNGSnDS

vVvki −−=
Đặc tuyến VA trong vùng bão hòa (v
DS
≥ v
GS
- V
TN
= V
p
):

2
2
1][
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+=−=
po
GS
poTNGSnDS
V
v
IVvki
với I

po
= k
n
V
TN
2
và V
po
= - V
TN

Nhận xét: n-JFET: v
GS
≤ 0, V
po
> 0; Enhancement mode n-MOSFET: v
GS
> 0, V
po
< 0
Đặc tuyến VA: JFET: Bậc 3/2 ≈ MOSFET: Bậc 2
⇒ Xem gần đúng cho cả hai loại FET:
2
2
1][
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜

⎜
⎝
⎛
+=−=
po
GS
poTNGSnDS
V
v
IVvki

nh hưởng nhiệt độ:

2/3
'
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
T
T
II
o
popo