1. Transistor hiệu ứng trường nối JFET (Junction FET)
2.4: Câc thông số kỹ thuật của MOSFET
Do MOSFET có một lớp oxide mỏng đóng vai trị câch điện giữa cực cổng G vă kính dẫn. Khi UGS vượt quâ một trị số năo đó có thể lăm đânh thủng lớp câch điện năy, lăm hỏng ngay MOSFET. Câc xung điện tạo ra khi thâo hoặc cắm MOSFET văo mạch điện đang được cung cấp điện, hoặc ngay cả tĩnh điện (electrostatic) cũng có thể lăm hỏng lớp câch điện năy khi ta cầm trín tay. Vì vậy, phải đeo vịng chống tĩnh điện khi lăm việc với MOSFET, khơng bao giờ được cắm nóng (hot plug) MOSFET văo mạch điện.
Khi sử dụng MOSFET ta chú ý câc tham số sau:
94 Tương tự như JFET, MOSFET cũng có ba câch mắc: Mâng chung, nguồn chung vă cửa chung. Hai kiểu S chung (Hình 5.21), D chung (Hình 5.22) thường hay gặp, G chung rất ít gặp trong thực tế.
2.5.1.Mạch nguồn chung
Hình 5.21: Sơ đồ nguyín lý mạch nguồn chung
2.5.2.Mạch mâng chung
Hình 5.22: Sơ đồ ngun lý mạch mâng chung
Tóm tắt chương
Transistor hiệu ứng trường nối JFET có hai loại: JFET kính n vă JFET kính p. Trín một đế bân dẫn Silic loại N, người ta tạo chung quanh nó một lớp bân dẫn loại P, có nồng độ tạp chất cao hơn so với đế. Ba cực năy được đưa ra ngoăi vă gọi lă: Cực mâng D, cực nguồn S vă cực cổng G. (xem hình 5.1). JFET vă MOSFET hoạt động dựa trín nguyín lý: khi thay đổi cường dộ điện trường qua kính dẫn, ta sẽ lăm thay đổi điện trở của lớp bân dẫn, do đó sẽ lăm thay đổi dịng điện đi qua nó. Hai nguồn điện âp UDS > 0 vă UGS < 0. được sử dụng để phđn cực
95 cho JFET kính n như hình 5.2. Nếu JFET kính p ta mắc ngược lại, sao cho tiếp giâp PN bao quanh kính dẫn ln được phđn cực nghịch. Họ đặc tuyến tĩnh ra của JFET lă đường biểu diễn của hăm số: ID = f(UDS) khi UGS = hắng số có dạng như hình 5.7. Đặc tuyến tĩnh ra của FET có ba vùng: Vùng điện trở,vùng bêo hoă vă
vùng đânh thủng. JFET có ba câch mắc cơ bản D chung, S chung vă G chung. Hai
kiểu D chung, S chung (Hình 5.8) thường hay gặp, G chung rất ít gặp trong thực tế. Câc JFET có thể nối tầng với nhau hoặc nối vơi BJT.
MOSFET, còn được gọi lă transistor hiệu ứng trường có cổng câch ly với kính dẫn IGFET, hoạt động dựa trín cơ sở sự biến đổi của điện trở suất của bân dẫn khi có điện trường tâc động văo. Có hai loại: MOSFET kính cảm ứng vă MOSFET kính có sẵn. Mỗi loại lại chia lăm kính N hoặc kính P. Có ký hiệu vă hình dạng như hình 5.11. VGS > 0, ttạo thănh một kính dẫn, nối liền D vă S với nhau. MOSFET dẫn điện nhưng dịng ID chỉ văi µA. Khi VGS căng dương, hạt tải điện đa số trong kính cảm ứng căng tăng lăm cho bề rộng vă điện dẫn kính tăng theo. Nối tắt S với phiến đế Tiếp giâp PN giữa D vă phiến được phđn cực nghịch.Tăng điện âp dương ở G, UDS tăng, vùng khuyết tăng theo điện trở kính n tăng. Độ dẫn điện của kính tăng theo giâ trị của VGS, do đó ID tăng. Đường biểu diễn hăm số ID = f(UDS) khi VGS= cost cho ta họ đặc tuyến tĩnh ra của MOSFET. Họ đặc tuyến tĩnh ra lă đường biểu diễn của hăm số: IDS = f (UDS ) Khi UGS = const (Hình 5.20). MOSFET cũng có ba câch mắc: D chung, S chung vă G chung. Hai kiểu S chung, D chung thường hay gặp, G chung rất ít gặp trong thực tế.
Băi tập ơn tập chương
1/ Trình băy ký hiệu, cấu tạo vă hình dạng của JFET kính n 2/ Trình băy ký hiệu, cấu tạo vă hình dạng của JFET kính p
3/ Trình băy ngun lý hoạt động vă câch phđn cực của JFET kính n. 4/ Trình băy ngun lý hoạt động vă câch phđn cực của JFET kính p 5/ Vẽ vă phđn tích họ đặc tuyến tĩnh ra của JFET kính n
6/ Vẽ vă phđn tích sơ đồ nguyín lý câc câch mắc cơ bản của JFET kính n 7/ Trình băy ký hiệu, cấu tạo vă hình dạng của MOSFET kính n có sẵn 8/ Trình băy ký hiệu, cấu tạo vă hình dạng của MOSFET kính n cảm ứng 9/ Trình băy ngun lý hoạt động vă câch phđn cực của MOSFET kính n có sẵn
96 10/ Trình băy ngun lý hoạt động vă câch phđn cực của MOSFET kính n cảm ứng
11/ Vẽ vă phđn tích họ đặc tuyến tĩnh ra của MOSFET kính n có sẵn 12/ Vẽ vă phđn tích họ đặc tuyến tĩnh ra của MOSFET kính n cảm ứng 13/ Vẽ vă phđn tích sơ đồ nguyín lý câc câch mắc cơ bản của MOSFET kính n có sẵn
14/ Vẽ vă phđn tích sơ đồ nguyín lý câc câch mắc cơ bản của MOSFET kính n cảm ứng.
Câc nhiệm vụ học tập
- Sinh viín nắm vững câc câc tính chất vật lý có liín quan đến hiện tượng điện dẫn suất của bân dẫn chịu ảnh hưởng của điện trường.
- Tải từ internet datasheet của JFET vă MOSFET. Phđn tích câc tham số có ghi ở datasheet.
- Phđn tích câch phđn cực của JFET vă của MOSFET
- Vẽ, phđn tích họ đặc tuyến tĩnh ra của JFET vă của MOSFET
- Sinh viín tìm kiếm câc loại của JFET vă của MOSFET bằng câch mua ở thị trường hoặc thâo ở câc thiết bị điện tử hỏng. Tìm câch nhận diện từng loại của JFET vă của MOSFET, xâc định chất lượng của chúng.
Câc đề tăi sinh viín
Đề tăi 1: Nghiín cứu MOSFET 2N7000 ở những vấn đề sau: a/Xâc định loại kính của 2N7000.
b/Lắp râp một mạch thí nghiệm để vẽ họ đặc tuyến tĩnh ra của 2N7000 mắc nguồn chung.
c/Tiến hănh lấy số liệu vă vẽ họ đặc tuyến tĩnh ra. d/ Phđn tích họ đặc tuyến vẽ được.
Đề tăi 2: Nghiín cứu JFET K30A ở những vấn đề sau: a/Xâc định loại kính của JFET K30A.
b/Lắp râp một mạch thí nghiệm để vẽ họ đặc tuyến tĩnh ra của 2N7000 mắc nguồn chung.
.c/Tiến hănh lấy số liệu vă vẽ họ đặc tuyến tĩnh ra. d/ Phđn tích họ đặc tuyến vẽ được.
97
Câc cđu hỏi đânh giâ
Cđu 1: JFET có trở khâng đầu văo rất cao lă nhờ:
a/ Có cực cửa câch ly với kính dẫn bằng lớp SiO2 b/ Nhờ cực G luôn được phđn cực ngược
c/ Nhờ hoạt động theo hiệu ứng trường
d/ Chỉ có một loại hạt tải điện tham gia dẫn điện
Cđu 2: MOSFET có trở khâng đầu văo rất cao lă nhờ:
a/ Có cực cửa câch ly với kính dẫn bằng lớp SiO2 b/ Nhờ cực G luôn được phđn cực thuận
c/ Nhờ hoạt động theo hiệu ứng trường
d/ Chỉ có một loại hạt tải điện tham gia dẫn điện
Cđu3: MOSFET kính n có ký hiệu như hình vẽ năo sau đđy:
a/ Hình 1 b/ Hình 2 c/Hình 3 d/ Hình 4
Cđu 4: MOSFET kính p có ký hiệu như hình vẽ năo sau đđy:
a/ Hình 1 b/ Hình 2 c/Hình 3 d/ Hình 4
Cđu 5: JFET kính n có ký hiệu như hình vẽ năo sau đđy:
a/ Hình 1 b/ Hình 2 c/Hình 3 d/ Hình 4
98 a/ Hình 1 b/ Hình 2 c/Hình 3 d/ Hình 4
Cđu 7 /Transistor ở hình dưới được mắc theo kiểu:
a/ D chung b/ G chung c/ S chung d/ phức hợp
Cđu 8 /Transistor ở hình dưới được mắc theo kiểu:
a/ D chung b/ G chung c/ S chung d/ phức hợp
Cđu 9: Nghiín cứu JFET kính n ở những vấn đề sau:
a/ Trình băy ký hiệu, cấu tạo vă ngun lý hoạt động b/ Trình băy câch phđn cưc để JFET hoạt động c/ Vẽ sờ đồ thí nghiệm để vẽ họ đặc tuyến tĩnh ra. d/ Vẽ vă phđn tích họ đặc tuyến tĩnh ra.
Cđu 10: Nghiín cứu JFET kính n ở những vấn đề sau:
a/ Trình băy ký hiệu, cấu tạo vă ngun lý hoạt động b/ Trình băy câch phđn cưc để JFET hoạt động c/ Vẽ sờ đồ thí nghiệm để vẽ họ đặc tuyến tĩnh ra. d/ Vẽ vă phđn tích họ đặc tuyến tĩnh ra.
99