11. Башка түзмөктөр
УЧУРДА – 11. Башка аппараттар
МУРУНКУ- 10. FET күчөткүч дизайн
Башка түзмөктөр
Кадимки эки жана үч терминалдуу түзүлүштөрдөн ашкан башка аппараттар бул бөлүмдө берилген.
11.1 Металл жарым өткөргүчтүү тосмолуу транзистор
The металл жарым өткөргүчтүү тосмолуу транзистор (MESFET) FETге окшош, бирок биригүү металл жарым өткөргүч тосмо болуп саналат, Шоттки диоддорундагыдай. Кремнийден (Si) же галлий арсенидинен (GaAs) жасалган FETs диффузиялык же иондук имплантацияланган дарбазалар менен курулат. Бирок, канал болгондо Schottky тосмо металл дарбазасын колдонуунун артыкчылыктары бар n-тип жана кыска каналдын туурасы керек. Галлий арсениди (GaAs) менен иштөө кыйын, бирок ал жогорку жыштыктагы колдонмолордо пайдалуу болгон жакшы Schottky тоскоолдуктарын түзөт, анткени электрондор Siге караганда GaAsда ылдамыраак жүрөт. MESFETтерде GaAs колдонуу микротолкундуу приложенияларда жакшы көрсөткүчтөрдү көрсөткөн транзисторго алып келет. кремний биполярдык транзистор менен салыштырганда, GaAs MESFETs 4 ГГц жогору киргизүү жыштыктарында жакшыраак аткарууга ээ. Бул MESFETs жогорку пайда, аз ызы-чуу, жогорку натыйжалуулугун, жогорку киргизүү импедансын жана жылуулук качуунун алдын алуу касиеттерин көрсөтөт. Алар микротолкундуу осцилляторлордо, күчөткүчтөрдө, аралаштыргычтарда, ошондой эле жогорку ылдамдыктагы коммутация үчүн колдонулат. GaAs MESFETs жогорку жыштыктагы колдонмолор үчүн колдонулат.
11.2 VMOSFET (VMOS)
Катуу абалдагы аппараттардын кубаттуулугун жогорулатуу үчүн олуттуу изилдөө аракеттери жасалды. Көптөгөн убадаларды көрсөткөн аймак - бул MOSFET, анда өткөргүч канал кадимки булактан дренажга түз сызык эмес, "V" түзүү үчүн өзгөртүлгөн. Кошумча жарым өткөргүч катмар кошулат. Мөөнөт VMOS курулушка байланыштуу булак менен дренаждын ортосундагы токтун вертикалдык жол менен жүрүшүнөн келип чыгат. Дренаж азыр 47-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, кошумча жарым өткөргүч материалдын бир бөлүгүндө жайгашкан. Бул аппаратта пайда болгон жылуулукту таркатууга жардам берүү үчүн транзистордук дренаж аймагын жылуулук кабылткыч менен байланыштырып коюуга мүмкүндүк берет. V түрүндөгү дарбаза эки вертикалдуу MOSFETти башкарат, бирден оюктун ар бир тарабында. Эки S терминалын параллелдөө менен учурдагы кубаттуулукту эки эсеге көбөйтүүгө болот. VMOS симметриялуу эмес, ошондуктан S жана D терминалдарын аз кубаттуулуктагы MOS FETsдегидей алмаштырууга болбойт. Кадимки FETs миллиампер тартибинде ток менен чектелген, бирок VMOS FETs 100A ток диапазонунда иштөө үчүн жеткиликтүү. Бул кадимки FETке караганда бийликте чоң жакшырууну камсыз кылат.
VMOS аппараты жогорку жыштыктагы, жогорку кубаттуулуктагы тиркемелерди чечүүнү камсыздай алат. Төмөнкү ультра жогорку жыштык (UHF) диапазонундагы жыштыктарда он ватттык түзүлүштөр иштелип чыккан. VMOS FETs башка маанилүү артыкчылыктары бар. Алар термикалык качуунун алдын алуу үчүн терс температура коэффициентине ээ. Ошондой эле алар аз агып чыгуу агымын көрсөтөт. Алар жогорку которуштуруу ылдамдыгына жетишүүгө жөндөмдүү. VMOS транзисторлорун дарбаза чыңалууларынын бирдей өсүштөрү үчүн мүнөздүү ийри сызыктарынын бирдей аралыгы үчүн жасоого болот, ошондуктан алар жогорку кубаттуулуктагы сызыктуу күчөткүчтөр үчүн биполярдык туташтыргыч транзисторлор сыяктуу колдонулушу мүмкүн.
47-сүрөт – VMOS курулушу
11.3 Башка MOS түзмөктөрү
MOS аппаратынын дагы бир түрү а кош таралган процесс жасалма FET кээде деп аталат DMOS. Бул аппараттын артыкчылыгы каналдардын узундугун азайтат, ошону менен эң сонун аз кубаттуулукту жана жогорку ылдамдыкты камсыз кылат.
FETти сапфирдин субстратында майда кремний аралдарында жасоо кээде мындай деп аталат. SOS. Кремний аралдары сапфир субстратында өскөн кремнийдин жука катмарын оюу жолу менен пайда болот. Жасалмалардын бул түрү кремний аралдарынын ортосундагы изоляцияны камсыздайт, ошентип аппараттар ортосундагы мителик сыйымдуулукту кыйла азайтат.
MOS технологиясы конденсаторлордун да, резисторлордун да (MOSFETтерди колдонуу менен) FET менен бир убакта жасалгандыгынын артыкчылыгы бар, бирок чоң маанидеги конденсаторлор ишке ашпайт. MOSFET өркүндөтүүсүн колдонуу менен эки терминалдык каршылык жасалат жана дренажга туташкан MOSFET дарбазасы FETтин чымчылып иштөөсүнө себеп болот. MOSFET дарбазасы кубат булагы аркылуу дренажга туташтырылып, FETтин бир тараптуу болушуна алып келет, ал жерде ал мүнөздөмөлөрдүн чыңалуу менен башкарылуучу каршылык аймагында иштейт. Ошентип, дренаждык резисторлор депозиттик резистор эмес, MOSFET менен алмаштырылат, демек чип аянтын үнөмдөйт.
Корутунду
Бул бөлүмдүн максаты талаа эффективдүү транзисторлорду колдонуу менен күчөткүч схемаларды талдоо жана долбоорлоо менен тааныштыруу болгон. FET BJTден бир топ айырмаланат. Анын иштеши ток менен башкарылуучу түзүлүш болгон BJTден айырмаланып, чыңалуу менен башкарылат.
Биздин мамилебиз BJT бөлүмдөрүнө окшош. Биз FET жүрүм-турумун башкарган физикалык кубулуштарды текшерүү менен баштадык. Бул процессте биз FETs жана BJT ортосундагы карама-каршылыкты баса белгиледик. Биз изилдөөбүздү MOSFETs менен баштадык, андан кийин көңүлүбүздү JFETтерге бурдук. Ошондой эле биз бул маанилүү түзүлүштөр үчүн кичинекей сигнал моделдерин иштеп чыктык. Биз ал моделдерди FET күчөткүчтөрдүн ар кандай конфигурацияларын талдоо үчүн колдондук. FET схемаларын кантип талдоо керектигин билгенден кийин, техникалык талаптарга жооп берүү үчүн дизайнга көңүл бурдук. Ошондой эле компьютердик симуляция программалары колдонгон моделдерди карап чыктык.
Биз кыскача интегралдык микросхемалардын бир бөлүгү катары FETs кандайча жасалганын карап чыктык. Бөлүм FET түзүлүштөрүнүн башка түрлөрүнө, анын ичинде MESFET жана VMOSга киришүү менен аяктады.
