Giáo trình hướng dẫn các loại diode trong giao thức chuyển tiếp phần 10 potx

Giáo trình Linh Kiện Điện Tử ị số nào đó thì hai vùng hiếm chạm nhau, ta nói thông lộ bị nghẽn (pinched off). Trị số V DS để thông lộ bắt đầu bị n được gọi là điện thế nghẽn V P (pinched off voltage). Ở trị số này, chỉ có các điện tử có năng lượng cao trong dải dẫn điện mới có đủ sức xuyên qua vùng hiếm vào vùng thoát và bị hút v ực dương của nguồn điện V DS tạo ra dòng điện thoát I D . ếu ta cứ tiếp tục tăng V DS , dòng điện I D gần như không thay đổi và được gọi là dòng iện bảo hoà thoát - nguồn I DSS (chú ý: ký hiệu I DSS khi V GS =0V). ờ, nếu ta phân cực cổng-nguồn bằng một nguồn điện thế âm V GS (phân cực nghịch), ta thấy vùng hiếm rộng ra và thông lộ hẹp hơn trong trường hợp V GS =0V. Do đó điện trở của thông lộ cũng lớn hơn. Khi V DS còn nhỏ (vài volt), điện trở R của thông lộ gần như không thay đổi nên dòng I D tăng tuyến tính theo V DS . Khi V DS đủ lớn, đặc tuyến không còn tuyến tính nữa do R bắt đầu tăng vì thông lộ hẹp dần. Nếu ta tiếp tục tăng V DS đến một tr g ẽnh để ề c N đ Bây gi V GS n+ n+ p- S D n- p G V DS Nối P-N ở vùng c Hình 10 thoát được phân ự c n g h ị ch Trang 96 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử P Gate n nhỏ, I D tuyến tính hi V ị ng ơn, nghĩa V DS để thô hơn ợp V GS =0V và do đó, dòng điện bảo hoà I cũng nhỏ hơn I . số được gọi là đặc tuyến ra của JFET mắc theo kiểu cực nguồn chung. hi V GS càng âm, dòng I o hoà càng nhỏ. Khi V GS âm đến một trị nào đó, vùng hiếm chiếm gần như toàn bộ thông lộ và các điện tử không còn đủ năng lượng để vượt qua được và khi đó I D = 0. Trị số của V G đó gọi là V GS(off) . Người ta chứng minh được trị số này bằng v i điện thế nghẽn. Thân P- (Gate) một trị V DS khi GS âm hơn Hìn Khi V DS cò cũng tăng theo V DS , nhưng k DS lớn, thông lộ b hẽn nhanh h là trị số ng lộ nghẽn nhỏ trong trường h D DSS Chùm đặc tuyến I D =f(V DS ) với V GS là thông K D bả S lúc ớ Kênh n- n+ thoát I D V DS GS 0 Thông lộ hẹp hơn nên điện trở lớn hơn. Có nghĩa là I D và I S nhỏ hơn ở cùng V < 0 V GS = I DSS Dòng bảo D m V P ới trị bảo iảm hòa I giả V h 11 V DS ứng v hòa g P Gate Thân P- (Gate) Thông lộ n- n+ thoát Thông lộ nghẽn GS vì thông lộ hẹp hơn ở trị V DS thấp hơn khi V âm V DS (volt) V GS = -4V V GS = -3V V GS = -2V V = -1V GS V GS = 0V I D (mA) V DS =V P =8V 0 V GS = V GS(off) = -8V Đặc tuyến |V DS | = |V P |-|V GS | Vùng bảo hòa (vùng dòng điện hằng số) Hình 12 Trang 97 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử P)off(GS VV = Vì V p chính là hiệu thế phân cực ngược các nối P-N vừa đủ để cho các vùng hiếm chạm hau. Vì vậy, trong vùng bảo hoà ta có: n PGSDS VVV =+ ì nối cổng nguồn được phân cực nghịch, dòng điện I G chính là dòng điện rỉ ngược nên rất nh òng điện chạy vào cực thoát D được xem như bằng dòng điện ra khỏi cực nguồn S . ET kênh N có I DSS =20mA và V GS(off) =-10V. S GS =0V? Tính V DS bảo hoà khi V GS = -2V. Giải: V ỏ, do đó d . I D # I S n+ n+ D Gate p Thân p- Không c ạt tải điện di chuyển qua thông lộ (I D = I So sánh với BJT, ta thấy: Thí dụ: một JF Tính I khi V Khi V GS =0V ⇒ I D =I DSS =20mA và I D =I S =20mA Ta có: V10VV )off(GSP == và V8210VVV GSPDS =−=−= S Kênh n- ó h S = 0) Hình 13 D S C E G B I G (rỉ) ≈ 0 V CB V BE V GS I I I C V CE E S ≈ I E I D ≈ I S - + + + - - - V DS + - + I B nhỏ Hình 14 Trang 98 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Trang 99 Biên soạn: Trương Văn Tám III. ĐẶC TUYẾ mon-source) và cực ới BJT NPN, ta thấy có sự tương đương như sau: Các cực Cách mắc N TRUYỀN CỦA JFET. Cũng giống như BJT, người ta cũng có 3 cách ráp của FET (JFET và MOSFET): mắc kiểu cực cổng chung (common-gate), cực nguồn chung (com thoát chung (common-drain). D S G Tín hiệu vào Tín hiệu r Nguồn chung So sánh v FET BJT FET BJT Cự thoát D Cực nguồn S Cự cổng G Cực thu C Cực phát E Cực nền B Cực cổng chung Cực nguồn chung Cực thoát chung Cực nền chung Cực phát chung Cực thu chung c c Người ta chứng minh được khi V DS có trị số làm nghẽn thông lộ (JFET hoạt động trong vùng bảo hoà), I D và V GS thoả mãn hệ thức: 2 )off(GS GS DSSD V V 1II ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ −= hay 2 P GS DSSD V V 1II ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ += Phương trình y i là phương trình truyền của JFET. Các thông số I D và V GS(off) được nhà sả ết. Để ý là: V GS và V GS(off) âm trong JFET thông lộ n và dương trong thông lộ p. Người ta cũng có thể biểu tha i c n thoát I D n th ng nguồn V GS trong ằng một đặc tuyến gọi là đặc tuyến truyền bằng cách vẽ đường biểu diễn của phương trình truyền nà được gọ n xuất cho bi thị sự y đổ ủa dòng điệ theo điệ ế cổ vùng bảo hoà b ở trên. D S G Tín hiệu vào Tín hiệu Cổng chung ra a S D G Tín hiệu vào Tín hiệu ra Thoát chung Hình 15 I VV V GG V DD + - + - - + G D S V GS + - + - V DS I D Hình 16 Giáo trình Linh Kiện Điện Tử IV. điện trở (tức độ dẫn điện) của thông lộ của chất bán dẫn. ộ tăng, vùng hiếm giảm, do đó độ rộng của thông lộ tăng lên, do đó điện trở củ điện trở (tức độ dẫn điện) của thông lộ của chất bán dẫn. ộ tăng, vùng hiếm giảm, do đó độ rộng của thông lộ tăng lên, do đó điện trở củ 2 4 6 8 V DS (volt) V GS = -4V V GS = -3V V GS = -2V V GS = -1V V GS = 0V I D (mA) V P 0 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ TRÊN JFET. Như ta đã thấy trong JFET, người ta dùng điện trường kết hợp với sự phân cực nghịch của nối P-N để làm thay đổi ƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ TRÊN JFET. Như ta đã thấy trong JFET, người ta dùng điện trường kết hợp với sự phân cực nghịch của nối P-N để làm thay đổi cũng như BJT, các thông số của JFET cũng rất nhạy đối với nhiệt độ, ta sẽ khảo sát qua hai tác động chính của nhiệt độ: Khi nhiệt đ cũng như BJT, các thông số của JFET cũng rất nhạy đối với nhiệt độ, ta sẽ khảo sát qua hai tác động chính của nhiệt độ: Khi nhiệt đ a thông lộ giảm. (I D tăng) Khi nhiệt độ tăng, độ linh động của các hạt tải điện giảm (I D giảm) Do thông lộ tăng rộng theo nhiệt độ nên V GS(off) cũng tăng theo nhiệt độ. Thực nghiệm cho thấy a thông lộ giảm. (I D tăng) Khi nhiệt độ tăng, độ linh động của các hạt tải điện giảm (I D giảm) Do thông lộ tăng rộng theo nhiệt độ nên V GS(off) cũng tăng theo nhiệt độ. Thực nghiệm cho thấy P)off(GS Vhay V tăng theo nhiệt độ với hệ số 2,2mV/1 0 C. Từ công thức: 2 )off(GS GS DSSD V V 1II ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ −= Cho thấy tác dụng này làm cho dòng điện I D tăng lên. Ngoài ra, do độ linh động của hạt tải điện giảm khi nhiệt độ tăng làm cho điện trở của thông lộ tăng lên nên dòng điện I DSS giảm khi nhiệt độ tăng, hiệu ứng này làm cho I D giảm khi nhiệt độ tăng. Tổng hợp cả hai hiệu ứng này, người ta thấy nếu chọn trị số V GS thích hợp thì dòng thoát I D không đổi khi nhiệt độ thay đổi. Người ta chứng minh được trị số của V GS đó là: V GS = V GS(off) = -8V V GS(off) -8 -6 -4 -2 V GS = -6V 12 9 6 3 Đặc tuyến truyền tuyến õ ra Đặc ng Hình 17 Trang 100 Biên soạn: Trương Văn Tám . soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử P)off(GS VV = Vì V p chính là hiệu thế phân cực ngược các nối P-N vừa đủ để cho các vùng hiếm chạm hau. Vì vậy, trong vùng bảo hoà ta có:. chỉ có các điện tử có năng lượng cao trong dải dẫn điện mới có đủ sức xuyên qua vùng hiếm vào vùng thoát và bị hút v ực dương của nguồn điện V DS tạo ra dòng điện thoát I D . ếu ta cứ tiếp. Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Trang 99 Biên soạn: Trương Văn Tám III. ĐẶC TUYẾ mon-source) và cực ới BJT NPN, ta thấy có sự tương đương như sau: Các cực Cách mắc N TRUYỀN