11. Citas ierīces
PAŠREIZĒJĀ - 11. Citas ierīces
PREVIOUS- 10. FET pastiprinātāja dizains
Citas ierīces
Šajā nodaļā ir parādītas citas ierīces, kas ir parastās divu un trīs termināļu ierīces.
11.1 metāla pusvadītāju barjeras savienotājs
Jūsu darbs IR Klientu apkalpošana metāla pusvadītāju barjeras savienojuma tranzistors (MESFET) ir līdzīgs FET, izņemot to, ka krustojums ir metāla pusvadītāju barjera, tāpat kā Schottky diodēm. FET, kas izgatavoti no silīcija (Si) vai gallija arsenīda (GaAs), tiek izgatavoti ar difūziem vai jonu implantētiem vārtiem. Tomēr ir priekšrocības, ko sniedz Schottky barjeras metāla vārti, kad kanāls ir nNepieciešams tips un īss kanāla platums. Ar gallija arsenīdu (GaAs) ir grūti strādāt, tomēr tas rada labas Šotka barjeras, kas ir noderīgas augstfrekvences pielietojumos, jo elektroni GaAs pārvietojas ātrāk nekā Si. Izmantojot GaAs MESFET, tiek iegūts tranzistors, kas labi darbojas mikroviļņu krāsnēs. Salīdzinājumā ar silīcija bipolāro tranzistoru, GaAs MESFET ir labāki ar ieejas frekvencēm virs 4 GHz. Šiem MESFET ir augsts pieaugums, zems trokšņa līmenis, augsta efektivitāte, augsta ieejas pretestība un īpašības, kas novērš termisko bēgšanu. Tos izmanto mikroviļņu oscilatoros, pastiprinātājos, maisītājos, kā arī ātrgaitas pārslēgšanai. GaAs MESFET izmanto augstas frekvences lietojumiem.
11.2 VMOSFET (VMOS)
Cietvielu ierīču jaudas palielināšanai ir veikti ievērojami pētniecības centieni. Platība, kas ir daudzsolījusi, ir MOSFET, kurā vadīšanas kanāls tiek pārveidots, lai veidotu “V”, nevis parasto taisno līniju no avota līdz kanālam. Pievieno papildu pusvadītāju slāni. Termiņš VMOS izriet no fakta, ka strāva starp avotu un drenāžu seko vertikālam ceļam konstrukcijas dēļ. Aizplūde tagad atrodas uz pievienota pusvadītāju materiāla gabala, kā parādīts 47 attēlā. Tas ļauj novietot tranzistora drenāžas zonu saskarē ar siltuma izlietni, lai palīdzētu izkliedēt ierīcē radīto siltumu. V-veida vārti kontrolē divus vertikālus MOSFET, vienu katrā no griezuma pusēm. Paralēli divas S spailes, pašreizējā jauda var tikt dubultota. VMOS ir nesimetrisks, lai S un D termināļus nevar aizstāt, kā tas ir mazjaudas MOS FET gadījumā. Tradicionālie FET ir ierobežoti līdz miliamperu secībai, bet VMOS FET ir pieejami darbībai 100A strāvas diapazonā. Tas nodrošina lielisku jaudas uzlabojumu parastajā FET.
VMOS ierīce var nodrošināt risinājumu augstas frekvences augstas jaudas lietojumprogrammām. Desmit vatu ierīces ir izstrādātas frekvencēs zemākajā augstfrekvences (UHF) joslā. VMOS FET ir citas svarīgas priekšrocības. Tiem ir negatīvs temperatūras koeficients, lai novērstu termisko bēgšanu. Tiem ir arī zema noplūdes strāva. Tie spēj sasniegt augstu pārslēgšanās ātrumu. VMOS tranzistori var būt tādi, lai to raksturīgās līknes būtu vienādas ar vienādiem vārtu sprieguma pieaugumiem, tāpēc tos var izmantot, piemēram, bipolārie tranzistori lieljaudas lineārajiem pastiprinātājiem.
Attēls 47 - VMOS konstrukcija
11.3 Citas MOS ierīces
Vēl viens MOS ierīces veids ir a divkārši izkliedētais process izgatavots FET dažreiz sauc DMOS. Šai ierīcei ir priekšrocība, ka tas samazina kanālu garumu, tādējādi nodrošinot lielisku zema jaudas izkliedi un ātrdarbības iespējas.
FET izgatavošana uz mazām silīcija salām uz safīra substrāta dažkārt tiek saukta par SOS. Silīcija salas veidojas, iegravējot plānu silīcija slāni, kas audzēti safīra substrātā. Šis ražošanas veids nodrošina izolāciju starp silīcija salām, tādējādi ievērojami samazinot parazītu kapacitāti starp ierīcēm.
MOS tehnoloģijai ir priekšrocība, ka gan kondensatori, gan rezistori (izmantojot MOSFET) tiek veikti vienlaikus ar FET, lai gan lielas vērtības kondensatori nav iespējami. Izmantojot papildierīci MOSFET, tiek veidota divu termināļu pretestība un MOSFET vārti, kas savienoti ar drenāžu, FET darbojas pie saspiešanas. MOSFET vārti ir pieslēgti kanalizācijai caur barošanas avotu, izraisot FET novirzi, ja tas darbosies raksturlielumu sprieguma kontrolētajā pretestības reģionā. Šādā veidā drenāžas slodzes rezistori tiek aizstāti ar MOSFET, nevis nogulsnētu rezistoru, tādējādi ietaupot mikroshēmas laukumu.
KOPSAVILKUMS
Šīs nodaļas mērķis bija iepazīstināt jūs ar pastiprinātāju shēmu analīzi un projektēšanu, izmantojot tranzistorus. FET atšķiras no BJT. Tās darbību kontrolē spriegums, kas ir kontrasts ar BJT, kas ir pašreiz vadāma ierīce.
Mūsu pieeja ir līdzīga BJT nodaļu pieejai. Mēs sākām ar FET uzvedību regulējošo fizisko parādību pārbaudi. Šajā procesā mēs uzsvērām kontrastu starp FET un BJT. Mēs sākām savu pētījumu ar MOSFETs un pēc tam pievērsām uzmanību JFETs. Arī mēs izstrādājām nelielu signālu modeļus šīm svarīgajām ierīcēm. Mēs izmantojām šos modeļus, lai analizētu dažādas FET pastiprinātāju konfigurācijas. Kad mēs zinājām, kā analizēt FET shēmas, mēs pievērsām uzmanību dizainam, lai tas atbilstu specifikācijām. Mēs pārbaudījām arī modeļus, ko izmantoja datormodelēšanas programmās.
Mēs īsi apskatījām veidu, kādā FET tiek veidotas kā daļa no integrālajām shēmām. Nodaļā tika iekļauts ievads par cita veida FET ierīcēm, tostarp MESFET un VMOS.
