Đang tải... (xem toàn văn)
Transistor hiệu ứng trường FET (Field Effect Transistor) là một dạng linh kiện bán dẫn ứng dụng hiệu ứng điện trở suất của bán dẫn được điều khiển bằng điện trường, đây là một loại cấu kiện được điều khiển bằng điện áp
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN MÔN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN Giáo viên hướng dẫn : Lê Ngọc Tuân Nhóm thực hiện thuyết trình : Nhóm J-Fet Danh sách thành viên nhóm HỌ VÀ TÊN MSV LÊ MINH DŨNG NGUYỄN ĐỨC THIỆN HOÀNG VĂN THÀNH NGUYỄN HÙNG THANH NGUYỄN QUYẾT THẮNG ĐINH PHẠM PHƯƠNG THÀNH 3 CHỦ ĐỀ : TÌM HIỂU VỀ JFET Một số loại J-FET FET JFET MOSFET N P DE-MOSFET E-MOSFET N P N P SƠ LƯỢC VỀ FET Transistor hiệu ứng trường FET (Field Effect Transistor) là một dạng linh kiện bán dẫn ứng dụng hiệu ứng điện trở suất của bán dẫn được điều khiển bằng điện trường, đây là một loại cấu kiện được điều khiển bằng điện áp 5 FET có ba chân cực là cực FET S Source Cực nguồn : các hạt dẫn đa số đi vào kênh tạo ra dòng điên nguồn Is. G Gate Cực cửa: cực điều khiển dòng điện chạy qua kênh D Drain Cực máng: các hạt dẫn đa số rời khỏi kênh tạo ra dòng ID. Ký hiệu FET Ưu nhược điểm của FET so với BJT • Ưu điểm: – Dòng điện qua transistor chỉ do một loại hạt dẫn đa số tạo nên. Do vậy FET là loại cấu kiện đơn cực (unipolar device). – FET có trở kháng vào rất cao. – Tiếng ồn trong FET ít hơn nhiều so với transistor lưỡng cực. – Nó không bù điện áp tại dòng ID = 0 và do đó nó là cái ngắt điện tốt. – Có độ ổn định về nhiệt cao. – Tần số làm việc cao. • Một số nhược điểm: Nhược điểm chính của FET là hệ số khuếch đại thấp hơn nhiều so với transistor lưỡng cực. Giống và khác nhau giữa FET so với BJT • Giống nhau: – Sử dụng làm bộ khuếch đại. – làm thiết bị đóng ngắt bán dẫn. – Thích ứng với những mạch trở kháng. • Một số sự khác nhau: – BJT phân cực bằng dòng, còn FET phân cực bằng điện áp. – BJT có hệ số khuếch đại cao, FET có trở kháng vào lớn. – FET ít nhạy cảm với nhiệt độ, nên thường được sử dụng trong các IC tích hợp. – Trạng thái ngắt của FET tốt hơn so với BJT 9 Sơ lược về JFET Transistor hiệu ứng trường cổng tiếp giáp, gọi tắt là JFET ( Junction Field-Effect Transistor) là một kiểu khác của transistor hiệu ứng trường có thể tạo thành mà không cần phải có lớp axit cách li với cực cổng bằng cách sử dụng các tiếp giáp p-n. Nguyên tắc làm việc của dụng cụ là được điều khiển bằng điện trường 10 Cấu tạo – kí hiệu JFET Có 2 loại JFET : kênh N và kênh P. JFET kênh N thường thông dụng hơn. JFET có 3 cực: cực Nguồn S (source); cực Cửa G (gate); cực Máng D (drain). Cực D và cực S được kết nối vào kênh N. cực G được kết nối vào vật liệu bán dẫn P [...]... định = -Ve, trong kênh dẫn sẽ không còn dòng ID chạy qua, điện trở khi này là rất lớn Đặc điểm hoạt động JFET JFET kênh N có 3 chế độ hoạt động cơ bản khi VDS >0: VGS = 0, JFET hoạt động bảo hòa,ID=Max VGS < 0, JFET hoạt động tuyến tính, ID↓ VGS =-Vngắt, JFET ngưng hoạt động, ID=0 PHÂN CỰC CHO JFET Ở FET, sự liên hệ giữa ngõ vào và ngõ ra không tuyến tính như ở BJT Một sự khác biệt nữa là ở BJT người... Hàng rào điện áp giữa 2 lớp bán dẫn P-N được mở rộng về phía D, tức kênh dẫn thu hẹp về phía D Tới VDS xác định thì JFET ở trạng thái bão hòa JFET kênh N phân cực Kênh N phân cực Khi VGS < 0 v thì kênh N phân cực Khi đó kênh dẫn tiếp tục bị thu hẹp hơn về phía D dẫn đến điện trở kênh dẫn tăng và dòng máng ID giảm JFET kênh N ở chế độ ngưng Nếu tiếp tục tăng VGS theo chiều âm thì tới 1 giá trị xác...Chân D và S có thể đổi chỗ cho nhau Lưu ý: Các tranzito trường JFET hầu hết đều là loại đối xứng, có nghĩa là khi đấu trong mạch có thể đổi chỗ hai chân cực máng và nguồn cho nhau thì các tính chất và tham số của tranzito không hề thay đổi Cấu trúc JFET kênh N như hình 3 Các cực D, G, S đều lấy ra từ trên bề mặt của phiến bán dẫn Các vùng N+ để tạo tiếp... hở, JFET chưa hoạt động, Hàng rào điện áp ( miền nghèo) được hình thành giữa các lớp bán dẫn N-P Hàng rào điện áp JFET kênh N khi đặt điện áp vào D và S, chân G không kết nối Xuất hiện dòng ID chạy từ D sang S Hàng rào điện áp mở rộng phía D ( kênh dẫn bị thu hẹp) JFET kênh N khi phân cực bảo hòa Dòng điện mạnh dần theo sự gia tăng điện áp VDS Hàng rào điện áp giữa 2 lớp bán dẫn P-N được mở rộng về. .. =7.65mA Đặc tuyến ra của JFET, Xét 2 trường hợp: VGS = 0 Khi VGS tiến dần từ 0 đến VA0 Khi VGS tiến từ VA0 đến VB Khi VGS > VB → Khi VGS khác 0: dạng đặc tuyến tương tự tuy nhiên do có thêm VGS, tiếp giáp p-n phân cực ngược nhiều hơn, điện trở kênh dẫn tăng và dòng ID nhỏ hơn VGS càng âm, ID càng giảm Mạch khuếch đại J-FET dùng kênh n Nếu ngoài EG đặt giữa G và S một tín Id hiệu xoay chiều eS +... với eS nhưng với biên độ lớn, ta nói J-FET đã khuếch đại tín hiệu C2 Rd Ed Rt Mạch khuếch đại dùng J-FET kênh P o Tương tự, ở mạch khuếch đại dùng JFET kênh n, thì các cực của nguồn EG và ED được đặt Es ngược lại o Dòng mạch tạo thành bởi các lỗ trống hạt dẫn đa số của bán dẫn loại p C2 D C1 G + ~ - S Rg Rd Vds Vgs Eg Ed - + 0 Rt CÁCH MẮC JFET có 3 cách mắc cơ bản: Mắc cực nguồn chung Mắc cực máng cung... RS ) ID Ðây là phương trình đường thẳng lấy điện Ngoài ra: VS =RS ID ; VG = 0; VD = VDD – RDID Phân cực phân áp Với phương pháp này không tiên lợi khi sử dụng với JFET Id Rd R1 U vào C1 + Vdd D G C2 S R2 Rs 0 0 Mạch phân cực phân áp của JFET kênh loại N U ra Đặc tuyến truyền đạt Theo công thức schockley, ta có: Đặc tuyến truyền đạt Ví dụ : tính Id khi biết a ) Vgs = 0 , b ) Vgs = -0.5 a) Khi Vds =... NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC JFET hoạt động giống như hoạt động của một khóa nước Nguồn áp lực nước : tích lũy các hạt e- ở điện cực âm của nguồn điện áp cung cấp từ D và S Ống nước ra : thiếu các e- hay lỗ trống tại cực dương của nguồn điện áp cung cấp từ D và S Điều khiển lượng đóng mở nước : điện áp tại G điều khiển độ rộng của kênh n, kiểm soát dòng chảy e- trong kênh n từ S tới D JFET kênh N khi chưa... Phân áp tự cấp (còn gọi là tự phân cực) • Ðây là dạng phân cực thông dụng nhất cho JFET Trong kiểu phân cực này ta chỉ dùng một nguồn điện một chiều VDD và có thêm một điện trở RS mắc ở cực nguồn , trong cách phân cực này thì điện áp VGS = - ID.RS + ID RD C1 G U vào Rg Vdd D U ra S C2 Rs 0 C3 0 0 Phân cực tự cấp cho JFET kênh loại N Phân cực tự cấp + C1 U vào G ID RD D RG S Vdd U ra C2 RS 0 Vì IG =... là phân cực cố U vào S Rg định vì có VGS = -VGG có 0 VGG giá trị cố định Như vậy, muốn xác định điểm làm việc Q thích hợp ta phải dùng 2 nguồn cung cấp Mạch phân cực cố định của Đây là điều bất lợi của JFET kênh loại N phương pháp phân cực này + VDD RD ID C2 D C1 G U vào RG VGG S 0 Từ mạch ngõ vào U ra Ta có: VGS = -RG IG VGG; IG = 0 ⇒ RG IG = 0 ⇒ VGS = -VGG Thay VGS=-VGG vào công thức schockley ta . TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN MÔN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN Giáo viên hướng dẫn : Lê Ngọc Tuân Nhóm thực hiện thuyết trình : Nhóm J-Fet Danh. hẹp) 15 JFET kênh N khi đặt điện áp vào D và S, chân G không kết nối Xuất hiện dòng ID chạy từ D sang S Dòng điện mạnh dần theo sự gia tăng điện áp VDS. Hàng rào điện áp giữa 2 lớp bán dẫn. cực âm của nguồn điện áp cung cấp từ D và S. Ống nước ra : thiếu các e- hay lỗ trống tại cực dương của nguồn điện áp cung cấp từ D và S. Điều khiển lượng đóng mở nước : điện áp tại G điều