Giáo trình phân tích quy trình ứng dụng Mosfet với tín hiệu xoay chiều p1 pdf

Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
V63,0V
PS
−=V
G
iện thế nghẽn ở nhiệt độ bình thường.
Các đây mô tả ảnh hưởng a nhiệ trên các đặc tuyến ra, đặc tuyến
truyền và đặc tuyến của dòng I
D
theo nhiệt đ h V làm thông số.









c hạt tải điện
trong

leaka
GSS GSS

phân c nghịch nối P-N giữa cực cổng và cực nguồn. Dòng điện này là dòng điện rỉ
cổng-nguồn khi nối tắt cực nguồn với cực thoát. Dòng I
GSS
tăng gấp đôi khi nhiệt độ tăng
lên 10
0

C.
với V
P
là đ
hình vẽ sau củ t độ
ộ k i
GS
I
D
0
V
GS
= 0
V
GS
= -1V
|V
GS
| = |V
P
|-0,63V
I
D
giảm
V
DS
25
0

45

0
I
D
tăng
Hình 18

0
-100 -50 0 50 100
150
I
D
I
D
I
(V
DS
cố định)
-55
0
C 25
0
C +150
0
C


Ngoài ra, một tác dụng thứ ba của nhiệt độ lên JFET là làm phát sinh cá
vùng hiếm giữa thông lộ-cổng và tạo ra một dòng điện rỉ cực cổng I
GSS
(gate

ge current). Dòng I
được nhà sản xuất cho biết. dòng rỉ I chính là dòng điện
cự
DSS
|V
GS
| = |V
P
|-0,63V
V
GS(of
f
V
GS
t
0
C
|V
GS
| = |V
P
|-0,63V
V
GS
= -1V
V
GS
= -0V
Hình 19
Trang 101 Biên soạn: Trương Văn Tám

Giáo trình phân tích quy trình ứng dụng
Mosfet với tín hiệu xoay chiều
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
10
)25(
00
2)25()(
−
=
t
GSSGSS
CICtI






V. MOSFET LOẠI HIẾM (DEPLETION MOSFET: DE
MOSFET)
Ta thấy rằng khi áp một điện thế âm vào J nh N thì vùng hiếm rộng ra. Sự gia
tăng của vùng hiếm làm cho thông lộ hẹp lại và điện trở của thông lộ tăng lên. Kết quả
sau cùng là tạo ra dòng điện I
D
nhỏ hơn I
DSS
.
Bây giờ, nếu ta áp điện thế dương V
GS
vào JFET kênh N thì vùng hiếm s ẹp lại

(do phân cực thuận cổng nguồn), thông lộ rộng ra và điện trở thông lộ giảm xuống, kết
quả là dòng điện
ớn hơ .
Trong các ứng dụng thông thường, người ta đều phân cực n ch nối cổng nguồ
(V
GS
âm đối với JFET kênh N và dương đối với JFET kênh P) và được gọi là điều hành
theo kiểu hiếm.
JFET cũng có thể điều eo kiể ng (V
GS
dươn i JFET kênh N và âm
đối với JFET kênh P) nhưng ít khi được ứng dụng, vì mục đích của JFET là tổng trở vào
lớn, nghĩa là dòng điện I
G
ở cực cổng - nguồn trong JFET sẽ làm giảm tổng trở vào, do
đó thông thường người ta giới hạn trị số phân cực thuận của nối cổng - nguồn tố
0,2V (trị số danh định là 0,5
V
GG
G
D
S
I
GSS
V
DS
= 0
Hình 20
V
V).

i đa là
g đối vớ
u tă hành th
n ghị
n I
DSS
I
D
sẽ l
ẽ h
FET kê
Trang 102 Biên soạn: Trương Văn Tám
.
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử


Tuy JFET có tổng trở vào khá lớ ũng còn khá nhỏ so với đèn chân không.
Để tăng tổng trở vào, người ta đã tạo ại transistor trường khác sao cho cực cổng
cách iện hẳn cực nguồn. Lớp cách điện là Oxyt bán dẫn SiO
2
nên transistor được gọi là
MOS ET.
a phân biệt hai loại MOSFET: MOSFET loại hiếm và MOSFET loại tăng.
ình sau đây mô tả cấu tạo căn bản MOSFET loại hiếm (DE - MOSFET) kênh N và kênh
.

n nhưng c
một lo
đ
F

T
H
P


V
GG
G
D
I
S
GSS
V
DS
V
DD
+
-
V
GS
+
Phân cực ki
ể
u
hiếm
Phân cực ki
ể
u
tăng
(Tối đa 0,2V)

-
+
-
+
-
0 0 -4V
V
GS
V
GS
= 0,2V
V
GS
= 0V
V
GS
= -1V
V
GS
= -2V
S
= -3V
V
DS
I
D
I
D
I
DSS

Điều hành
kiểu tăng
Điều hành
kiểu hiếm
0,2V
Hình 21
JFET kênh N
+
V
GG
G
D
S
V
DS
V
DD
V
GS
-
+
Phân cực ki
-
ể
u
hiếm
Phân cực ki
ể
u
tăng

(Tối đa 0,2V)
-
+
-
+
V
GG
I
D
Hình 22
V
G
Trang 103 Biên soạn: Trương Văn Tám
.
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử

Thân p-
Kênh n-
n+







n+
Nguồn
S
Cổng

G
Thoát
D
Tiếp xúc
kim loại
SiO
2
G
D
S
Thân U
G
D
S
Thân nối với
nguồn
Ký
DE-MOSFET kênh N
Hình 23
hiệu
Thân n-
Kênh p-
p+ p+
Nguồn
S
Cổng
G
Thoát
D
Tiếp xúc

kim loại
SiO
2
G
D
Thâ
S
n U
G
Thân nối với
nguồn
Hình 24
Ký hiệu
D
S
DE-MOSFET kênh P
Trang 104 Biên soạn: Trương Văn Tám
.
Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
Chú ý rằng DE - MOS thoát D, cực nguồn S, cực cổng G và thân
U (subtrate). Trong các ứng dụng thông thường, thân U được nối với nguồn S.
Đ SFET hoạt động, người ta áp điện V
DD
vào cực thoát và cực
nguồn ( ng của ngu iện nối với cực thoát D và cực âm nối với cực nguồn S
trong DE-MOSFET kênh N và ngược lại trong DE-MOSFET kênh P). Điện thế V
GS
giữa
cực cổ nguồn có thể âm (DE-MOSFET kênh N điều hành theo kiểu hiếm) hoặc
dương SFET kênh iều hành theo kiểu tăng)

FET có 4 cực: cực
ể DE-MO
cực dươ
một nguồn
ồn đ
ng và cực
(DE-MO N đ

S
Thân p-
n+
Kênh n-

G

D
SiO
2
- V
DD
+
+ V
GG
-
n+
Thân p-
Kênh n-
n+
thoát

Vùng hiếm do cổng âm đẩy các điện tử
và thoát dương hút các điện tử về nó
Tiếp xúc kim
loại cực cổng
Vùng hiếm giữa
phân cực nghịch p-
và vùng thoát n+
Điều
hành
theo
kiểu
hiếm
Hình 25





Trang 105 Biên soạn: Trương Văn Tám
.