p – n - 15-Ma’ruza. Maydoniy (unipolyar) tranzistorlar. Reja

|
15-Ma’ruza. Maydoniy (unipolyar) tranzistorlar. Reja
|
bet | 2/13 | Sana | 23.01.2024 | Hajmi | 290,5 Kb. | | #143551 |
Bog'liq 15-Ma’ruza. Maydoniy (unipolyar) tranzistorlar. Rejap – n o‘tish bilan boshqariluvchi maydoniy tranzistorlar
Tuzilishi va ishlash prinsipi. p–n o‘tish bilan boshqariluvchi n – kanalli MT tuzilmasining ko‘ndalang kesimi va uning shartli belgilanishi 1-rasmda keltirilgan.
Ikkita simmetrik zatvorli MTning ishlash prinsipini ko‘rib chiqamiz (1,v-rasm).
Istok – stok orasidagi boshqariluvchi soha ingichka n – turli o‘tkazuvchi kanalni tashkil etadi. Kanal yon tomonlari zatvor hosil qiluvchi ikkita p – yarimo‘tkazgich sohalar bilan chegaralangan. Tranzistorda zatvor uzunligiga teng bo‘lgan masofa – kanal uzunligi L, ikkita p–n o‘tishning fizik chegaralari orasidagi masofa bilan aniqlanuvchi kanalning texnologik qalinligi d0 va unga perpendikulyar yo‘nalishdagi kanal kengligi deb ataluvchi parametrlar bilan ifodalanadi.
Tok o‘tkazuvchi kanal kengligi nosimmetrik p–n o‘tishlarning (NA>>ND) kambag‘allashgan sohalari orasidagi masofaga teng: , bu yerda, -teskari siljitilgan p–n o‘tish kambag‘allashgan sohasi kengligi (shtrixlangan sohalar).
a) b) v)
1-rasm. n – kanali p–n o‘tish bilan boshqariluvchi MT tuzilmasining ko‘ndalang kesimi (a), tranzistorlarni shartli belgilanishi (b) va ikkita simmetrik zatvorli MT tuzilmasi (v).
Bu holda . (1)
Istok tomonda tok o‘tkazuvchi kanal qalinligi (1)ni e’tiborga olgan holda
(2)
ga teng bo‘ladi.
MTning ishlash prinsipi UZI va USI qiymatlari o‘zgarganda p–n o‘tish kambag‘allashgan sohalari kengligining o‘zgarishiga asoslanadi. Bu esa o‘z navbatida, kanal sohasi kengligining, uning o‘tkazuvchanligining va stok tokining o‘zgarishiga olib keladi.
Tranzistorga tashqi kuchlanishlar berilmaganda (UZI=0, USI=0) kanal uzunligining boshidan oxirigacha kanal ko‘ndalang kesimi birdek bo‘ladi (2,a-rasm). Zatvorlarga >0 kuchlanish berilganda p–n o‘tishlar teskari siljiydi, natijada p–n o‘tishlarning kambag‘allashgan sohalari kanal tomonga kengayadi, kanalning ko‘ndalang kesimi kanalning uzunligi bo‘ylab bir xil torayadi. Zatvorlardagi kuchlanishlar UZI berkitish kuchlanishiga (UZI.BYeRK) teng bo‘lganda kambag‘allashgan sohalar chegaralari ustma-ust tushadi, kanal kengligi nolga teng bo‘ladi (2,b-rasm).
Bunda texnologik parametr d0 bevosita o‘lchanuvchi elektr parametr – d=0 bo‘lgandagi berkitish kuchlanishi UZI.BYeRK ni (2) ifodadan aniqlash mumkin
. (3)
Ishchi rejimda USI>0, shuning uchun kanal orqali elektronlarning istokdan stokka yo‘nalgan dreyf harakati boshlanadi, ya’ni kanal orqali stok toki IS oqadi. USI kuchlanish manbaining ulanishi p–n o‘tish kengligiga ham ta’sir etadi. Tranzistor umumiy istok sxemada ulanganligi uchun stok potensialini USI ga teng deb qabul qilamiz. Endi kanalning ixtiyoriy kesimida p–n o‘tishdagi kuchlanishlar yig‘indisi UZI (x)= UZI + USI (x) ga teng, ya’ni istokdan stokka ortib boradi. Natijada, p–n o‘tish kengligi ortadi, kanal kengligi esa stokka yaqinlashgan sari ponasimon ko‘rinishda kamayib boradi.
Shunday qilib, kanaldan oqayotgan tokni UZI va USI kuchlanishlarni o‘zgartirib boshqarish mumkin. Bunda UZI kanal ko‘ndalang kesimini, USI esa kanal uzunligi bo‘ylab ko‘ndalang kesim va tokni o‘zgartiradi. Istok tomonda kanal kengligi berilgan UZI qiymati bilan, stok tomonda esa UZI +USI kuchlanishlar yig‘indisi bilan aniqlanadi. USI qiymati ortishi bilan kanalning «ponasimonligi» ko‘payib, kanal qarshiligi ortadi.
b)
v) g)
2-rasm. UZI va USI kuchlanishlarning turli qiymatlarida zatvorlar orasidagi kanal ko‘ndalang kesimining o‘zgarishi.
UZI ning berilgan qiymatida USI
, (4)
shartni qanoatlantiruvchi USI.TO‘Y qiymatga ortganda, kanalning stok tomondagi ko‘ndalang kesimi nolga teng bo‘ladi (2,v-rasm). USI.TO‘Y kuchlanish to‘yinish kuchlanishi deb ataladi. UZI = 0 bo‘lgan xususiy holda USI.TO‘Y = UZI.BYeRK.
Shunday qilib, USI =USI.TO‘Y bo‘lganda kanal qarshiligi eng katta qiymatga erishadi. Kanal berkilishi bilan stok toki to‘x-tamaydi, balki ortishi to‘xtaydi. USI > USI.TO‘Y bo‘lganda kanalning berkilish nuqtasi stokdan istokka qarab siljiydi (2,g-rasm) va kanal uzunligi ∆L qiymatga kamayadi. Bu kanal uzunligi modulyatsiyasi hodisasi deyiladi.Kanal berkilish sohasi ∆Lda o‘tish may-doni va kuchlanish mavjud. Ushbu maydonlarning har biri berkilish sohasiga o‘tuvchi elektronlar uchun tezlatuvchi maydonni tashkil etadi va elektronlarni stokka o‘tkazadi, natijada, stok toki hosil bo‘ladi.
15.2 Kanali induksiyalangan va kanali qurilgan MDYa tranzistorlarning tuzilishi va ishlash primsiplari. MTlar volt-amper xarakteristikalari va parametrlari, ularning ish rejimlariga hamda temperaturaga bog‘liqligi.
|
| |