Ключ на КМОП – транзисторах с индуцированным каналом

 

Буква К обозначает, что в ключе применена пара из двух транзисторов с разным типом проводимости. Такая пара называется комплементарной. Схема ключа показана на рис. 5.16, диаграммы работы – на рис. 5.17. Интервал I - входной ключ управления переключен вверх, II - на общей точке. Часто наличие на входе напряжения какой – то величины обозначают единицей, нулевое напряжение - нулем. U_вых рисуется, оценивая состояние каждого полевого транзистора при подаче на вход единичного или нулевого напряжения. Схема замещения для I интервала показана на рис. 5.18, для II интервала – на рис. 5.19.

Рис. 5.16	Рис. 5.17

Состояние ключей определяется по входным характеристикам. Когда состояние выхода ключа противоположно состоянию входа, ключ называется инвертором.

Рис. 5.18	Рис. 5.19

В заключение раздела по полевым транзисторам приводим таблицу обозначений и входных характеристик транзисторов – рис. 5.20. В настоящее время выпускаются МОП – транзисторы на напряжение 1000В и токи до сотен ампер при рабочей частоте 30¸ 100кГц, управление – от цифровых микросхем с напряжением питания 5В. Разработан составной транзистор из комбинации МОП – транзистора с биполярным. Название такого транзистора: биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT – Insulated Gate Bipolar Transistor). Изображение этого транзистора и его входная характеристика также показаны на рис. 5.20.

 

 

Контрольные вопросы

1. В чем отличие полевого транзистора от биполярных транзисторов?

2. Дайте краткую характеристику полевого транзистора с управляющим p – n –переходом.

Рис. 5.20

 

3. Дайте краткую характеристику полевого транзистора с изолированным затвором.

4. Как обозначаются на схемах разные типы полевых транзисторов?

5. В чем особенность использования полевых транзисторов?

6. Проведите анализ входных характеристик МОП – транзистора с каналом n –типа.

7. Охарактеризуйте работу МОП – транзисторов с индуцированным каналом.

8. Приведите схему ключа на КМОП – транзисторах с индуцированным каналом.

ГЛАВА 6. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАНЗИСТОРОВ

Схема триггера на биполярных транзисторах

 

Состоит из двух ключей на транзисторах, между которыми организованы положительные обратные связи. Схема имеет два устойчивых состояния: на выходе есть напряжение (одно состояние), на выходе нет напряжения (другое состояние). Переход из одного состояния в другое осуществляется под действием управляющих сигналов. После изменения состояния на противоположное управляющие сигналы могут отсутствовать. Сохранение состояния при этом обеспечивается за счёт положительных обратных связей. Схема представлена на рис. 6.1.

Работа схемы. Пусть VT₂ закрыт. Под действием напряжения на его коллекторе через R_б3 протекает ток, удерживающий VT₁ в открытом состоянии. В то же время открытый VT₁ закорачивает базовую цепь транзистора VT₂ с резистором R_б4. Закрытое состояние VT₂ соответствует значению выхода Q=1. Открытое состояние VT₁– =0. Напряжение на коллекторе закрытого транзистора (Q=1) равно

U₀=U_п× R_б3/(R_К2+R_б3).

Для того чтобы сменить состояние триггера на противоположное, необходимо подать сигналы на вход R или S. Входные сигналы обычно являются импульсными. Наличие напряжения на входе S (S=1) устанавливает Q=1, а наличие напряжения на входе R (R=1) устанавливает Q=0. Одновременная подача сигнала на входы S и R запрещена, т.к. триггер при этом перестаёт быть триггером (не будет противоположного состояния Q и ).

Диаграммы работы при наличии входных импульсных сигналов показаны на рис. 6.2. На интервале между импульсами на входах S и R триггер помнит то состояние, в которое он был установлен по этим входам, т.е. триггер – элемент памяти.

Расчет элементов схемы. Триггер в большинстве случаев является симметричной схемой, поэтому R_к1=R_к2, R_б3=R_б4 и можно рассчитывать половинку триггера. Уравнения для расчета:

I_б=I_к/(1, 5¸ 2) h_21э,

где (1.5¸ 2) – коэффициент насыщения;

I_к=U_п/R_к.

Сопротивления R_к1 и R_к2 задаются, поэтому I_к известен, тогда

R_б=U₀/I_б.

Рис. 6.1	Рис. 6.2

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. E) Воспитание сознательного отношения, склонности к труду как основной жизненной потребности путем включения личности в активную трудовую деятельность.
2. IV ЭТАП – заключительный (1 день).
3. А2.В чем заключается значение криминологии?
4. Автоматическая коробка переключения передач
5. Автоматический выключатель АВ-8
6. Автоматическое включение резервных трансформаторов
7. Автоматическое повторное включение
8. Автоматическое повторное включение после АЧР
9. АДАПТИВНОЕ РУКОВОДСТВО. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
10. Алгоритм обмена ключа Диффи-Хеллмана
11. Б. Процедуры заключения договоров
12. Балансирование - заключительный рубик