Практические применения МОП-транзисторов

December 20, 2011 by admin Комментировать »

Усилитель с большим входным сопротивлением

На основе МОП-транзистора можно построить еще лучший электрометр, чем на полевом транзисторе с р-«-переходом. Кроме того, хорошим усилителем будет простая схема на «-канальном МОП-транзисторе типа той, какая приведена на рис. 2.6: поскольку МОП-транзистор может работать как в режиме обогащения, так и в режиме обеднения, нет необходимости в источнике смещения, а резистор Rc нужно непосредственно подключить к земле. Ток утечки затвора очень мал (<1 пА), поэтому RG можно взять очень большим, вплоть до 1012 Ом, если это требуется, тогда как наибольшее значение Rg в случае полевого транзистора с р-п -переходом составляет около 108 Ом (100 мОм).

Схемы большой мощности

Применения МОП-транзисторов никоим образом не ограничиваются случаем малых сигналов. В усилителях мощности и в мощных регуляторах широко применяются МОП-транзисторы с токами до нескольких сотен ампер.

В этой связи стоит упомянуть о составляющей единое целое комбинации МОП-транзистора с биполярным транзистором, называемой биполярным транзистором с изолированным затвором (Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT). В такой конструкции оказываются объединенными управление напряжением за счет свойств МОП-транзистора и малое падение напряжения в режиме замыкания ключа за счет насыщения в биполярном транзисторе. Таким образом можно, например, управлять двигателем, потребляющим сотни ампер, подавая 5-вольтовые импульсы от цифровой логической схемы.

Меры предосторожности в отношении статического электричества

Изоляция затвора в МОП-транзисторе, обеспечивающая малый ток утечки, означает, что такой транзистор очень уязвим по отношению к статическим зарядам, из-за которых могут возникать большие напряжения на затворе и может произойти пробой изоляции. Поэтому производители МОП-транзисторов поставляют их с выводами, замкнутыми накоротко металлическим хомутиком или кусочком проводящего пенопласта. Предпочтительнее всего не удалять эту перемычку, пока транзистор не будет надежно впаян в схему. Если в схеме существует риск возникновения чрезмерно больших напряжений на затворе, то между затвором и землей следует включить цепь защиты (например, пару стабилитронов, включенных навстречу друг другу; см. разд. 10.13). К сожалению, этот прием приводит к шунтированию очень большого собственного входного сопротивления МОП-транзистора. У некоторых МОП-транзисторов имеются встроенные защитные диоды, и поэтому они в меньшей степени подвержены пробою, нежели незащищенные МОП-транзисторы.

Интегральные микросхемы

Из-за простоты своей конструкции МОП-транзисторы занимают очень мало места на кремниевой подложке, так что в одну интегральную микросхему можно поместить много тысяч таких транзисторов. Поэтому сложные микросхемы, такие как микропроцессоры и компоненты памяти, бывают выполнены по МОП-технологии. В схемах, носящих название комплиментарной МОП-логики (КМОП; Compiemetary MOS, CMOS), используется чрезвычайно большое входное сопротивление МОП-транзисторов, за счет чего достигается выигрыш, выражающийся в потреблении исключительно малой мощности по сравнению с эквивалентными схемами на биполярных транзисторах. Эти вопросы обсуждаются в дальнейшем в гл. 13 и 14, где рассмотрены принцип действия и применение цифровых схем и микропроцессоров.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты