Bài giảng Linh kiện điện tử: Chương 5 - Nguyễn Văn Hân

Bài giảng Linh kiện điện tử: Chương 5 - Nguyễn Văn Hân

Mô tả cơ bản về tài liệu:

Bài giảng "Linh kiện điện tử - Chương 5: Transistor hiệu ứng trường (FET)" trình bày các nội dung: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của FET (Field-Effect Transistor), các tham số và đặc tính của FET, phân cực cho FET, sơ đồ tương đương của FET ở chế độ tín hiệu nhỏ, tần số thấp. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:

Bài giảng Linh kiện điện tử: Chương 5 - Nguyễn Văn Hân Chương 5 Transistor hiệu ứng trường (FET) • Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của FET (Field-Effect Transistor) • Các tham số và đặc tính của FETNHATRANG UNIVERSITY • Phân cực cho FET • Sơ đồ tương đương của FET ở chế độ tín hiệu nhỏ, tần số thấp Transistor trường (Field-Effect Transistor) • Là loại linh kiện hoạt động dựa trên hiệu ứng trường để điều khiển độ dẫn điện trong bán dẫn đơn tinh thểNHATRANG UNIVERSITY • Dòng điện chỉ do một loại hạt mang điện sinh ra nên nó còn được gọi là linh kiện đơn cực (unipolar device) • Transistor trường gồm có hai loại: – Nếu cực cửa cách ly với kênh bởi tiếp giáp p-n thì đó là transistor trường cực cửa tiếp giáp JFET – Nếu cực cửa cách ly với kênh bởi lớp oxit kim loại thì đó là transistor trường cực cửa cách ly oxit kim loại (MOSFET); MOSFET lại có hai loại là MOSFET kênh đặt sẵn và MOSFET kênh cảm ứng • Ưu điểm của transistor trường là: mức độ tiêu hao năng lượng thấp, hoạt động tin cậy, ít nhiễu, trở kháng vào rất lớn, trở kháng ra rất nhỏ,… Transistor trường có cực cửa tiếp giáp (JFET) • Cấu tạo – Trên đế bán dẫn loại n (hoặc p) ta pha tạp hai lớp bán dẫn loại p (hoặc n) có nồng độ cao; lớp bán dẫn loại n (hoặc p) đó gọi là kênh dẫnNHATRANG UNIVERSITY – Hai đầu của kênh dẫn đưa ra hai chân là cực Máng D (Drain) và cực Nguồn S (Source); thường JFET có cấu trúc đối xứng, nên cực D và cực S có thể đổi lẫn cho nhau – Hai miếng bán dẫn ở hai bên được nối với nhau và được đưa ra một chân là cực cửa G (Gate) Nguyên lý hoạt động JFET • Để JFET hoạt động ở chế độ khuếch đại thì phải phân cực cho nó theo nguyên tắc tiếp giáp p-n luôn phân cực ngược • Xét nguyên lý làm việc của JFET kênh n:NHATRANG UNIVERSITY – Để tiếp giáp p-n phân cực ngược thì UGS0 có tác dụng tạo ra dòng điện đi qua kênh – Dòng điện đi qua kênh (dòng cực máng ID) phụ thuộc vào cả UGS và UDS Nguyên lý hoạt động JFET • Nếu giữ UGS ở một giá trị cố định, và xét sự phụ thuộc của dòng cực máng ID vào UDS, ta có đặc tuyến ra: ID=f(UDS)|Ugs=constNHATRANG UNIVERSITY Nguyên lý hoạt động JFET • Khi UGS=0 – Nếu UDS=0, chưa có điện trường cuốn các electron từ S→D, nên ID=0 – Tăng dần UDS>0, tiếp giáp p-n bị phân cực ngượcNHATRANG UNIVERSITY mạnh dần, nhưng không đồng đều: phân cực mạnh hơn ở phía D và giảm dần về phía S. Nếu chưa có sự “thắt” kênh, thì điện trở của kênh là không đổi và dòng ID tăng dần – Tiếp tục tăng UDS, đến khi hai lơp tiếp giáp p-n gặp nhau tại một điểm, đó là sự “thắt” kênh→UDS=UDSS (pinch off) – Tiếp tục tăng UDS thì điểm “thắt” sẽ dịch chuyển về phía S, khi đó điện trở của kênh tăng dần, nên ID=IDSS≈const – Tiếp tục tăng UDS thì tiếp giáp p-n bị đánh thủng, JFET không hoạt động được • Khi UGS Nguyên lý hoạt động JFETNHATRANG UNIVERSITY a. Kênh chưa thắt b. Bắt đầu xảy ra hiện tượng thắt kênh c. Điểm thắt dịch chuyển về phía S Nguyên lý hoạt động JFET • Họ đặc tuyến ra của JFETNHATRANG UNIVERSITY Nguyên lý hoạt động JFET ...