Muud seadmed

Teised seadmed, mis on tavapäraste kahe- ja kolmeotstarbeliste seadmete väljakasv, on toodud käesolevas osas.

11.1 Metal Semiconductor Barrier Junction Transistor

. metalli pooljuhtide tõkkeühenduse transistor (MESFET) on sarnane FET-ga, välja arvatud see, et ristmik on metallist pooljuhtide barjäär, nagu Schottky dioodide puhul. Räni (Si) või gallium arseeniidist (GaAs) valmistatud FETid on konstrueeritud hajutatud või iooniga implanteeritud väravate abil. Siiski on eeliseid Schottky barjäärmetalli värava kasutamisel, kui kanal on nvajatakse tüüpi ja kanali lühikesi laiusi. Galliumarseniidiga (GaAs) on raske töötada, kuid see teeb häid Schottky barjääre, mis on kasulikud kõrgsageduslikes rakendustes, kuna elektronid liiguvad GaAs-s kiiremini kui Si-s. GaA-de kasutamine MESFETides annab tulemuseks transistori, millel on mikrolainerakendustes hea jõudlus. Võrreldes räni bipolaarse transistoriga on GaAs MESFET-id parema jõudlusega sisendsagedustel üle 4 GHz. Nendel MESFETidel on suur võimendus, madal müratase, kõrge efektiivsus, kõrge sisendtakistus ja omadused, mis takistavad termilist põgenemist. Neid kasutatakse mikrolaine ostsillaatorites, võimendites, segistites ja ka kiirete lülituste jaoks. GaAs MESFET-e kasutatakse kõrgsageduslike rakenduste jaoks.

11.2 VMOSFET (VMOS)

Tahkiseadmete võimsuse suurendamiseks on kasutatud märkimisväärseid jõupingutusi. Palju lubadust osutanud ala on MOSFET, kus juhtivuskanalit modifitseeritakse nii, et moodustuks "V", mitte tavapärane allikast-äravoolu sirgjoon. Lisatakse täiendav pooljuhtkiht. Termin VMOS tuleneb asjaolust, et vool allika ja äravoolu vahel järgib ehituse tõttu vertikaalset rada. Drenaaž asub nüüd lisatud pooljuhtmaterjalist, nagu on näidatud joonisel 47. See võimaldab transistori äravoolu piirkonda kokkupuutesse jahutusradiaatoriga, et aidata seadmes tekkinud soojust hajutada. V-kujuline värav reguleerib kahte vertikaalset MOSFET-i, millest üks on sälgude mõlemal küljel. Kahe S-klemmi paralleelselt saab praeguse võimsuse kahekordistada. VMOS on mittesümmeetriline, nii et S- ja D-klemme ei saa vahetada nagu väikese võimsusega MOS FET-idel. Tavapärased FET-id on piiratud milliampeeride vooluga, kuid VMOS FET-d on saadaval 100A voolu vahemikus. See tagab suure võimsuse tavalise FET-i kasutamisel.

VMOS-seade suudab pakkuda lahendust kõrgsageduslikele suure võimsusega rakendustele. Madalama kõrgsagedusega (UHF) sagedusalas on sagedustel töötatud kümme vatti. VMOS FET-il on ka teisi olulisi eeliseid. Neil on negatiivne temperatuuri koefitsient, et ära hoida soojuskiirgust. Samuti on neil väike lekkevool. Nad on võimelised saavutama kõrge lülituskiiruse. VMOS-i transistoritel on võimalik olla võrdne nende karakteristikute kõverate vahel võrdsete väravapingutustega, nii et neid saab kasutada nagu bipolaarseid transistoreid suure võimsusega lineaarsetele võimenditele.

Joonis 47 - VMOSi ehitus

11.3 Muud MOS-seadmed

Teine MOS-seadme tüüp on a kahekordne hajutatud protsess FET mõnikord kutsutakse DMOS. Selle seadme eeliseks on kanalite pikkuse vähendamine, mis tagab suurepärase väikese võimsuse hajutamise ja suure kiiruse.

FETi valmistamist väikestel räni saartel safiiri substraadil nimetatakse mõnikord kui SOS. Räni saared on moodustatud safiirpinnal kasvatatud õhukese räni kihi söövitamisega. Selline valmistamine annab isolatsiooni räni saarte vahel, vähendades seega suuresti parasiitide mahtuvust seadmete vahel.

MOS-tehnoloogia eeliseks on see, et nii kondensaatorid kui ka takistid (kasutades MOSFET-id) tehakse samal ajal kui FET, kuigi suure väärtusega kondensaatorid ei ole teostatavad. Kasutades lisaseadet MOSFET, tekitatakse kahekordne takistus ja äravooluga ühendatud MOSFET-värav põhjustab FET-i tötamise. MOSFET-i värav on ühendatud äravooluga läbi toiteallika, mis põhjustab FET-i kallutamist, kus see toimib omaduste pinge kontrollitud resistentsuspiirkonnas. Sel moel asendatakse äravoolukoormuse takistid MOSFET-iga, mitte hoiustatud takisti, seega säästes kiibi piirkonda.

KOKKUVÕTE

Selle peatüki eesmärk oli tutvustada teile välitingimustes kasutatavate transistoritega võimendusahelate analüüsi ja disaini. FET on täiesti erinev BJT-st. Selle tööd juhib pinge, mis on kontrastne BJT-le, mis on voolujuhtimisega seade.

Meie lähenemisviis oli paralleelne BJT peatükkidega. Alustasime FET käitumist reguleerivate füüsiliste nähtuste uurimist. Protsessis rõhutasime kontraste FETide ja BJTde vahel. Alustasime oma uuringut MOSFETidega ja pöörasime seejärel tähelepanu JFETidele. Samuti arendasime nendele olulistele seadmetele väikese signaali mudeleid. Neid mudeleid kasutasime FET-võimendite erinevate konfiguratsioonide analüüsimiseks. Kui me teame, kuidas analüüsida FET-ahelaid, pöörasime tähelepanu disainile, et see vastaks spetsifikatsioonidele. Uurisime ka mudeleid, mida kasutati arvuti simulatsiooniprogrammides.

Me vaatasime lühidalt läbi viisi, kuidas FETid valmistatakse integraallülituste osana. Peatükk lõppes teiste FET-seadmete, sealhulgas MESFETi ja VMOS-i tutvustamisega.

EELMINE - 10. FET võimendi disain

NEXT-1. FETide eelised ja puudused