11. Pajisje të tjera
AKTUALI - 11. Pajisjet e tjera
PREVIOUS - 10. FET përforcues
Pajisje të tjera
Pajisjet e tjera që janë një rritje e pajisjeve normale dy dhe tre-terminalesh janë paraqitur në këtë seksion.
11.1 Metal gjysmëpërçues pengesë transistorit kryqëzim
La gjysmëpërçues metali transistor kryqëzim pengesë (MESFET) është i ngjashëm me një FET, përveç se kryqëzimi është një pengesë metalike gjysmëpërçuese, ashtu siç ndodh me diodat Schottky. FET të bëra nga silic (Si) ose arsenid gallium (GaAs) janë ndërtuar me porta të difuzuara ose të implantuara me jon. Megjithatë, ka avantazhe për të përdorur një portë metalike Schottky pengesë kur kanali është njanë të nevojshme lloji dhe gjerësia e shkurtër e kanaleve. Arsenidi i galiumit (GaAs) është i vështirë për t’u punuar, megjithatë bën që barrierat e mira Schottky të jenë të dobishme në aplikimet me frekuencë të lartë sepse elektronet udhëtojnë më shpejt në GaAs sesa në Si. Përdorimi i GaAs në MESFET rezulton në një tranzitor që shfaq performancë të mirë në aplikimet e mikrovalëve. Në krahasim me tranzitorin bipolar të silikonit, GaAs MESFET kanë performancë më të mirë në frekuencat hyrëse mbi 4 GHz. Këto MESFET shfaqin fitim të lartë, zhurmë të ulët, efikasitet të lartë, rezistencë të lartë të inputit dhe veti që parandalojnë ikjen termike. Ato përdoren në oshilatorët me mikrovalë, amplifikatorët, mikserët, dhe gjithashtu për kalimin me shpejtësi të lartë. GaAs MESFET përdoren për aplikime me frekuencë të lartë.
11.2 VMOSFET (VMOS)
Përpjekje e konsiderueshme kërkimore është aplikuar për rritjen e aftësisë së energjisë së pajisjeve me gjendje të ngurtë. Një zonë që ka treguar shumë premtime është MOSFET ku kanali i përçimit modifikohet për të formuar një "V" sesa vijën e drejtë burimore për të kulluar konvencionale. Shtohet një shtresë gjysmëpërçuese shtesë. Termi VMOS rrjedh nga fakti që rryma midis burimit dhe rrjedhjes ndjek një rrugë vertikale për shkak të ndërtimit. Rrjedhja tani është e vendosur në një pjesë të materialit gjysmëpërçues shtesë, siç ilustrohet në figurën 47. Kjo lejon që zona e kullimit të tranzitorit të vendoset në kontakt me një nxehtësi për të ndihmuar në shpërndarjen e nxehtësisë së gjeneruar në pajisje. Porta në formë V kontrollon dy MOSFET vertikale, një në çdo anë të vijës. Duke paralelizuar dy terminalet S, kapaciteti aktual mund të dyfishohet. VMOS është asimetrike në mënyrë që terminalet S dhe D nuk mund të ndërrohen, siç është rasti në FET me fuqi të ulët. FET-et konvencionale janë të kufizuara në rrymat e rendit të milliamperes, por FET VMOS janë në dispozicion për operim në gamën aktuale të 100A. Kjo siguron një përmirësim të madh në fuqinë mbi FET konvencionale.
Pajisja VMOS mund të sigurojë një zgjidhje për frekuenca të larta dhe aplikime të fuqisë së lartë. Pajisjet me dhjetë vat janë zhvilluar në frekuenca në frekuencën më të ultë të frekuencës së lartë (UHF). Ka avantazhe të tjera të rëndësishme të FET VMOS. Ata kanë një koeficient negativ të temperaturës për të parandaluar daljen jashtë termit. Gjithashtu ato shfaqin rrymë të ulët të rrjedhjes. Ata janë të aftë për të arritur shpejtësi të lartë kalimi. Transmetuesit VMOS mund të bëhen të kenë hapësirë të barabartë të kthesave të tyre karakteristike për rritje të barabarta të tensionit të portës, kështu që ato mund të përdoren si transistorë bipolarë të kryqëzimit për amplifikatorët linearë të fuqisë së lartë.
Figura 47 - Ndërtimi i VMOS
11.3 Pajisje të tjera MOS
Një tjetër lloj i pajisjes MOS është një procesi i dyfishtë i përhapur i fabrikuar FET nganjëherë quhet DMOS. Kjo pajisje ka avantazhin e zvogëlimit të gjatësisë së kanaleve, duke siguruar shpërndarje të shkëlqyeshme të fuqisë dhe aftësi të shpejtësisë së lartë.
Prodhimi i një FET në ishujt e vegjël të silikonit në një substrat të safir nganjëherë referohet si Sinjal fatkeqësisë. Ishujt e silikonit formohen duke etched një shtresë të hollë të silikon rritur në substrate safir. Ky lloj i fabrikimit siguron izolimin midis ishujve të silikonit, duke reduktuar në masë të madhe kapacitetin parazit midis pajisjeve.
Teknologjia MOS ka avantazhin se të dy kondensatorët dhe resistors (duke përdorur MOSFETs) janë bërë në të njëjtën kohë si FET, edhe pse kondensatorët e vlerave të mëdha nuk janë të realizueshme. Duke përdorur një MOSFET zgjerim, bëhet një rezistencë dy-terminal dhe porta e MOSFET-it e lidhur me ikjen shkakton që FET të funksionojë në shkrirje. Porta MOSFET është e lidhur me kullimin përmes një burimi të energjisë që shkakton FET të jetë i njëanshëm ku do të veprojë në rajonin e rezistencës të kontrolluar nga voltazhi i karakteristikave. Në këtë mënyrë, resistors kullimit ngarkesës janë zëvendësuar nga një MOSFET dhe jo një rezistencë depozituar kështu ruajtjen zonë chip.
PËRMBLEDHJE
Qëllimi i këtij kapitulli ishte të prezantoheni me analizën dhe projektimin e qarqeve përforcuese duke përdorur transistorë me efekt të fushës. FET është mjaft e ndryshme nga BJT. Funksionimi i tij kontrollohet nga një tension në kontrast me BJT, i cili është një pajisje e kontrolluar me rrymë.
Qasja jonë krahasohej me atë të kapitujve të BJT. Filluam me një ekzaminim të fenomeneve fizike që qeverisin sjelljen e FET-it. Në këtë proces, ne theksuam kontrastin midis FET dhe BJTs. Ne filluam studimin tonë me MOSFET dhe pastaj kthyem vëmendjen tonë tek JFETs. Gjithashtu kemi zhvilluar modele me sinjal të vogël për këto pajisje të rëndësishme. Ne përdorëm ato modele për të analizuar konfigurimet e ndryshme të amplifikatorëve FET. Sapo dinim si t'i analizonim qarqet FET, ne e kthyem vëmendjen tonë në dizajn për të përmbushur specifikimet. Ne gjithashtu shqyrtuam modelet e përdorura nga programet e simulimit kompjuterik.
Ne shkurtimisht shikoim mënyrën në të cilën FET janë fabrikuar si pjesë e qarqeve të integruara. Kapitulli përfundoi me një hyrje në llojet e tjera të pajisjeve FET, duke përfshirë MESFET dhe VMOS.
