lecture10-2009 - ‫אוניברסיטת בן גוריון...

Info iconThis preview shows page 1. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

Unformatted text preview: ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ומחשבים‬ ‫הרצאה 01 – חלק א'‬ ‫הטרנזיסטור הביפולרי‬ ‫)המשך הרצאה 9(‬ ‫י.‬ ‫דיאגרמות פסים‬ ‫יא. ארכיטקטורה‬ ‫יב. דפי נתונים‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫1‬ ‫י. דיאגרמות פסים‬ ‫1. צומת ‪p-n‬‬ ‫ממתח קדמי‬ ‫)רוחב מחסור – קטן(‬ ‫לשים לב:‬ ‫]1[ יחסי גובה‬ ‫]2[ רמות פרמי‬ ‫שווי משקל‬ ‫]3[ רוחב מחסור‬ ‫ממתח אחורי‬ ‫)רוחב מחסור – גדל(‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫2‬ ‫1‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ומחשבים‬ ‫2א. טרנזיסטור ‪ BJT‬בשווי משקל‬ ‫‪PNP‬‬ ‫‪NPN‬‬ ‫3‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫2ב. טרנזיסטור ‪ BJT‬בתחום הפעיל‬ ‫‪PNP‬‬ ‫‪NPN‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫4‬ ‫2‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ומחשבים‬ ‫2ג. טרנזיסטור ‪ BJT‬בתחום רוויה‬ ‫‪PNP‬‬ ‫‪NPN‬‬ ‫5‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫2ד. טרנזיסטור ‪ BJT‬בקטעון‬ ‫‪PNP‬‬ ‫‪NPN‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫6‬ ‫3‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ומחשבים‬ ‫אופני הפעולה כתלות במתחים:‬ ‫‪NPN‬‬ ‫) ‪VCB (VBC‬‬ ‫פעיל אחורי‬ ‫רוויה‬ ‫) ‪VEB (VBE‬‬ ‫פעיל קדמי‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫אופני הפעולה כתלות במתחים:‬ ‫קטעון‬ ‫7‬ ‫‪PNP‬‬ ‫) ‪VCB (VBC‬‬ ‫רוויה‬ ‫פעיל אחורי‬ ‫) ‪VEB (VBE‬‬ ‫פעיל קדמי‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫קטעון‬ ‫8‬ ‫4‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ומחשבים‬ ‫פרופילי נושאי מיעוט כתלות במתחים‬ ‫) ‪VCB (VBC‬‬ ‫רוויה‬ ‫‪C‬‬ ‫מיחסור‬ ‫מיחסור‬ ‫0‬ ‫‪B‬‬ ‫‪wE‬‬ ‫00‬ ‫‪wC‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪C‬‬ ‫מיחסור‬ ‫‪wB‬‬ ‫0‬ ‫00‬ ‫‪E‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪C‬‬ ‫מיחסור‬ ‫מיחסור‬ ‫מיחסור‬ ‫פעיל קדמי‬ ‫‪wB‬‬ ‫‪wE‬‬ ‫‪wE‬‬ ‫מיחסור‬ ‫‪wB‬‬ ‫00‬ ‫‪E‬‬ ‫מיחסור‬ ‫) ‪VEB (VBE‬‬ ‫‪E‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪wC‬‬ ‫פעיל אחורי‬ ‫‪wB‬‬ ‫00‬ ‫‪wE‬‬ ‫קטעון‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫9‬ ‫יא. ארכיטקטורה חתך של רכיב אמיתי: ‪) NPN BJT‬תמונת ‪(SEM‬‬ ‫שימו לב שגם הבסיס‬ ‫וגם הפולט צרים!‬ ‫המגע לקולט )‪ (n‬נעשה‬ ‫דרך שכבת ביניים של +‪n‬‬ ‫גם המגע לבסיס )‪(p‬‬ ‫נעשה דרך שכבת ביניים‬ ‫של +‪p‬‬ ‫הפולט לעומת זאת הוא +‪n‬‬ ‫ולכן ניתן לגעת בו ישירות‬ ‫עם מתכת )במקרה הזה –‬ ‫פוליסיליון(‬ ‫כל ההתקן מכוסה שכבת‬ ‫2‪SiO‬‬ ‫פולט‬ ‫מגע פולט‬ ‫בסיס‬ ‫מגע קולט‬ ‫קולט‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מגע בסיס‬ ‫)טבעתי(‬ ‫01‬ ‫5‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ומחשבים‬ ‫רכיב דומה מחברה אחרת‬ ‫ארכיטקטורה כמעט זהה‬ ‫‪n‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪n‬‬ ‫+‪n‬‬ ‫‪p‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫11‬ ‫מדוע נדרש סימום יתר בין המל"מ למגעי מתכת?‬ ‫הנושא יידון בהרחבה בהמשך הקורס‬ ‫כשמתכת נוגעת ישירות במל"מ נוצר כיפוף‬ ‫פסים ואזור מיחסור במל"מ בדומה לדיודה‬ ‫זה מגע מיישר לכל דבר ונקרא דיודת שוטקי‬ ‫אלקטרונים אינם יכולים לעבור מהמתכת‬ ‫למל"מ‬ ‫היישור לא רצוי במגעי הטרנזיסטור‬ ‫כיוון שנדרש להזרים זרם בשני הכיוונים‬ ‫הפתרון הוא כמו בדיודת זנר – סימום יתר‬ ‫מאפשר מעבר דו-סטרי באמצעות מינהור‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫21‬ ‫6‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ומחשבים‬ ‫מבנה חיצוני‬ ‫81 ‪TO‬‬ ‫‪chip‬‬ ‫הפיסה הבולטת – רגל הפולט‬ ‫‪Wire Bonds‬‬ ‫31‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫דוגמא: טרנזיסטור ביפולרי פופולרי ‪JANTXV2N2222A‬‬ ‫‪Emitter‬‬ ‫‪Collector‬‬ ‫‪Base‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫האמיטר והבסיס משולבים זה בזה במבנה‬ ‫"מסרק בתוך מסרק" כדי להגדיל את שטח‬ ‫החתך של הממשק ביניהם. שניהם מצויים‬ ‫ליד פני השטח, בעוד כל שאר הפיסה מהווה‬ ‫מבוא להתקנתמל"מ - ד",ר אילן שלישאליו בתחתית הפיסה.‬ ‫א י הקולט שהמגע‬ ‫41‬ ‫7‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ומחשבים‬ ‫יב. דפי נתונים‬ ‫‪Data Sheet‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫51‬ ‫8‬ 580 Pleasant St. Watertown, MA 02172 PH: (617) 926-0404 FAX: (617) 924-1235 2N2222A Features • • • • SWITCHING TRANSISTOR JAN, JANTX, JANTXV Meets MIL 19500 /255 Collector - Base Voltage 75 V Collector - Current 800 mA High Speed, Medium Current Bipolar Transistor SMALL SIGNAL BIPOLAR NPN SILICON TO-18 COLLECTOR BASE EMITTER Maximum Ratings RATING Collector - Emitter Voltage Collector - Base Voltage Emitter - Base Voltage Collector Current -- Continuous Total Device Dissipation @ TA = 25 ° C Derate above 25 ° C Total Device Dissipation @ TC = 25 ° C Derate above 25 ° C Operating Junction&Storage Temperature Range SYMBOL VCEO VCBO VEBO IC PD PD TJ, Tstg VALUE 50 75 6 800 500 2.85 1.8 10.3 - 65 to + 200 UNIT Vdc Vdc Vdc mAdc mW mW/° C WATTS mW/° C ° C Thermal Characteristics CHARACTERISTIC Thermal Resistance, Junction to Ambient MSCO275A 01-29-98 SYMBOL Rθ JA MAX 350 UNIT ° C/W DSW2N2222A < - > ( 33807) 2N2222A Electrical Characteristics (TA = 25° unless otherwise noted) C OFF CHARACTERISTIC Collector - Emitter Breakdown Voltage (1) ( IC = 10 mA dc, IB = 0 ) Collector - Base Breakdown Voltage (1) ( IC = 10 µAdc, IE = 0 ) Emitter - Base Breakdown Voltage (1) ( IE = 10 µAdc, IC = 0 ) Collector - Emitter Cutoff Current ( VCE = 50 Vdc, VBE(off) = 0 V ) Collector - Base Cutoff Current ( VCB = 60 Vdc, IE = 0 ) ( VCB = 60 Vdc, IE = 0, TA = 150 ° ) C Emitter - Base Cutoff Current ( VEB = 4 Vdc ) SYMBOL V(BR)CEO ON CHARACTERISTIC DC Current Gain ( IC = 100 µA dc, VCE = 10 Vdc ) ( IC = 1 mA dc, VCE = 10 Vdc ) ( IC = 10 mA dc, VCE = 10 Vdc ) ( IC = 150 mA dc, VCE = 10 Vdc ) (1) ( IC = 500 mA dc, VCE = 10 Vdc ) (1) ( IC = 10 mA dc, VCE = 10 Vdc, TJ = -55° ) C Collector - Emitter Saturation Voltage ( IC = 150 mAdc, IB = 15 mAdc ) (1) ( IC = 500 mAdc, IB = 50 mAdc ) (1) Base - Emitter Saturation Voltage ( IC = 150 mAdc, IB = 15 mAdc ) (1) ( IC = 500 mAdc, IB = 50 mAdc ) (1) SYMBOL hFE MIN MAX UNIT 50 Vdc 75 Vdc 6 Vdc V(BR)CBO V(BR)EBO ICES 50 nAdc 10 10 nAdc µAdc 10 nAdc MAX UNIT ICBO IEBO MIN 50 75 100 100 30 35 325 300 VCE(sat) 0.3 1.0 Vdc Vdc 1.2 2.0 Vdc Vdc VBE(sat) 0.6 1. Pulse Test: Pulse Width ≤ 300 µs, Duty Cycle ≤ 2.0% MSCO275A 01-29-98 DSW2N2222A < - > ( 33807) 2N2222A Electrical Characteristics (TA = 25° unless otherwise noted) C SMALL - SIGNAL CHARACTERISTICS Output Capacitance ( VCB = 10 Vdc, IE = 0, 100kHz ≤ f ≤ 1 MHz ) Input Capacitance ( VEB = 0.5 Vdc, IC = 0, 100kHz ≤ f ≤ 1 MHz ) SYMBOL Cobo SWITCHING CHARACTERISTICS Turn - On Time ( VCC = 30 Vdc, IC = 150 mAdc, IB1 =15 mAdc) ( See FIGURE 1 ) Turn - Off Time ( VCC = 30 Vdc, IC = 150 mAdc, IB1 = - IB2 = 15 mAdc) ( See FIGURE 2 ) SYMBOL ton MIN MAX UNIT 8 pF 25 pF MAX UNIT 35 ns 300 ns MAX UNIT Cibo MIN toff Small - Signal AC Characteristics (TA = 25° C) LOW FREQUENCY Common - Emitter Forward Current Transfer Ratio (IC = 1 mA, VCE = 10 V, f = 1kHz) HIGH FREQUENCY Common - Emitter Forward Current Transfer Ratio (IC = 20 mA, VCE = 20 V, f = 100 MHz) Spice Model SYMBOL hfe 50 |hfe| 2.5 (based upon typical device characteristics) Q2N2222A NPN ( IS = 19.34n XT = 3.0 + NE = 1.647 IKF = 3.0 + NC = 1.88 IKR = 10.75 + FC = 0.5 CJE = 29.31p + ITF = 5.282 XTF = 249.9 EG = 1.11 NK = 0.3052 RC = 0.3567 VJE = 0.9036 VTF=10 ) MIN *1 VAF=250.3 XTB = 1.5 CJC = 11.02p MJE = 0.4101 BF = 163.8 BR = 11.49 VJC = 0.3869 TR = 38.32n ISE =174.3f ISC = 19.9f MJC = 0.3292 TF =361.8p *1. Microsemi Corp. claims no responsibility for misapplication of Spice Model information. Spice modeling should be used as a precursor guide to in-circuit performance. Actual performance is the responsibility of the user/designer. MSCO275A 01-29-98 DSW2N2222A < - > ( 33807) 2N2222A L TO 18 CASE OUTLINE 19.8 MIL TYP SQUARE DIE CHARACTERISTICS Back is Collector (B) Chip Thickness is: 10 MILS TYP (E) Metalization is: Top = Al, Back = Au DIE OUTLINE MSC0275A 11-10-97 DSW2N2222A < - > ( 33807) 2N2222A FIGURE 1 FIGURE 2 MSC0275A 11-10-97 Saturated Turn-on Time Test Circuit Saturated Turn-off Time Test Circuit DSW2N2222A < - > ( 33807) 2N2222A DC CURRENT GAIN TJ = 25 C VCE = 10 V hFE CURRENT GAIN 250 250 200 200 typ 150 150 100 100 50 50 0 -4 10 0 -3 10 -2 10 -1 10 0 10 IC COLLECTOR CURRENT (A) FIGURE 3 VCE, COLLECTOR-EMITTER (V) COLLECTOR SATURATION vs BASE CURRENT TJ = 25 C 1.0 1.0 0.8 0.8 IC = 10 mA 0.6 0.6 IC = 150 mA 0.4 0.4 IC = 500 mA 0.2 0.2 0.0 -5 10 0.0 -4 10 -3 10 -2 10 IB, BASE CURRENT -1 10 0 10 (A) FIGURE 4 MSC0275A 11-10-97 DSW2N2222A < - > ( 33807) 2N2222A BASE SATURATION vs BASE CURRENT TJ = 25 C VBE, BASE-EMITTER (V) 1.2 1.2 1.1 1.1 IC = 500 mA 1.0 0.9 1.0 0.9 IC = 150 mA 0.8 0.8 IC = 10 mA 0.7 0.7 0.6 0.6 0.5 0.5 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 10 IB, BASE CURRENT (A) FIGURE 5 JUNCTION CAPACITANCE (pF) JUNCTION CAPACITANCE TJ = 25 C 100 kHz < f < 1 MHz 30 25 CIBO 20 15 10 COBO 5 0 .1 1 10 100 REVERSE JUNCTION VOLTAGE (V) FIGURE 6 MSC0275A 11-10-97 DSW2N2222A < - > ( 33807) 2N2222A SMALL SIGNAL CURRENT GAIN, hfe SMALL SIGNAL CURENT GAIN vs COLLECTOR CURRENT TJ = 25 C VCE = 10 V f = 1kHz 250 250 200 200 typ. 150 100 150 .1 1 10 100 100 COLLECTOR CURRENT (mA) FIGURE 7 HIGH FREQUENCY GAIN | hfe | HIGH FREQUENCY GAIN TJ = 25 C VCE = 20 V f = 100 MHz 5 5 4 4 3 3 typ. 2 2 1 1 0 1 10 0 100 COLLECTOR CURRENT (mA) FIGURE 8 MSC0275A 11-10-97 DSW2N2222A < - > ( 33807) 2N2222A HIGH FREQUENCY GAIN | hfe | GAIN vs FREQUENCY TJ = 25 C IC = 20 mA VCE = 20 V 40 40 30 30 20 20 10 10 typ. 0 10 100 0 1000 FREQUENCY (MHz) FIGURE 9 MSC0275A 11-10-97 DSW2N2222A < - > ( 33807) ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫הרצאה 01 – חלק ב'‬ ‫טרנזיסטורי תוצא שדה‬ ‫)‪Field Effect Transistor (FET‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫מבוא‬ ‫טרנזיסטור ‪ - JFET‬מבנה וסימון חשמלי‬ ‫עיקרון הפעולה הבסיסי ואופיין ‪ I-V‬עבור תעלה ‪n‬‬ ‫תחומי פעולה ומשוואת ‪I-V‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫1‬ ‫טרנזיסטורי ‪FET‬‬ ‫טרנזיסטורי תוצא שדה - ‪Field Effect Transistors‬‬ ‫א. מבוא‬ ‫נלמד על סוגי ‪ FET‬הבאים:‬ ‫‪FET‬‬ ‫)‪JFET (Junction FET‬‬ ‫‪n channel‬‬ ‫‪MOSFET‬‬ ‫‪p channel‬‬ ‫)מיחסור( ‪depletion‬‬ ‫‪n channel‬‬ ‫2‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫‪(Metal Oxide‬‬ ‫)‪Semiconductor FET‬‬ ‫‪p channel‬‬ ‫‪) enhancement‬מועשר(‬ ‫‪n channel‬‬ ‫‪p channel‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫1‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫טרנזיסטור ‪ FET‬הוא רכיב בעל 3 הדקים, כאשר הזרם בין שני הדקים‬ ‫)‪ (D,S‬מבוקר ע"י מתח בהדק השלישי )‪ .(G‬כלומר - מגבר מוליכות‬ ‫זרם‬ ‫(.‬ ‫) מוליכות =‬ ‫מתח‬ ‫שער ‪G‬‬ ‫‪Gate‬‬ ‫‪Drain‬‬ ‫‪ D‬מרזב‬ ‫‪FET‬‬ ‫‪Source‬‬ ‫מקור‬ ‫‪S‬‬ ‫) הערה: בטרנזיסטור ‪ BJT‬זרם תלוי בזרם ולכן הוא היה מגביר זרם (.‬ ‫פיזיקלית, עיקרון הפעולה הבסיסי הוא:‬ ‫בין ‪ S‬ל- ‪ D‬יש תעלה מוליכה שניתן לשלוט על מוליכותה )התנגדותה( ע"י‬ ‫המתח בהדק השלישי, שהוא שער )‪. (G=Gate‬‬ ‫3‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫הסבר איכותי אינטואיטיבי:‬ ‫נניח מל"מ מסוג ‪ p‬שבו נושאי המטען הם חורים והוא מוליך.‬ ‫אם נקטין את רוחבו ‪ ,d‬התנגדות התעלה תגדל והזרם יקטן.‬ ‫שליטה על המוליכות.‬ ‫שליטה על רוחב איזור ההולכה‬ ‫________‬ ‫‪d‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪d‬‬ ‫את הקטנת איזור ההולכה ניתן לבצע באופן חשמלי ע"י יצירת שכבת מיחסור‬ ‫כך שרק האיזור מחוץ לשכבת המיחסור יהיה התעלה המוליכה.‬ ‫שליטה על איזור שכבת המיחסור ניתן לבצע בעזרת שדה חשמלי. מכאן השם‬ ‫"תוצא שדה". ב- ‪ JFET‬מתבצע ע"י יצירת צומת ‪ pn‬ומכאן השם "צומת".‬ ‫‪ JFET‬נקרא גם טרנזיסטור חד-צומתי )‪(unipolar‬‬ ‫4‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫2‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ב. טרנזיסטור ‪ - JFET‬מבנה וסימון חשמלי‬ ‫‪ JFET‬תעלה ‪:n‬‬ ‫‪D‬‬ ‫‪ID‬‬ ‫כיוון הזרמים הוא כיוון פיזיקלי.‬ ‫‪G‬‬ ‫‪e‬‬ ‫+‪p‬‬ ‫‪D‬‬ ‫G‬‬ ‫‪IS‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪e‬‬ ‫הסבר לשמות ההדקים:‬ ‫הדק )‪ - Source (S‬מקור. הדק זה מספק אלקטרונים בתעלה ‪ , n‬ומספק‬ ‫חורים בתעלה ‪.p‬‬ ‫הדק )‪ -Drain (D‬המרזב, הדק זה קולט את האלקטרונים בתעלה ‪,n‬‬ ‫וקולט חורים בתעלה ‪.p‬‬ ‫הדק )‪ - Gate (G‬שער, הדק זה מבקר על מוליכות התעלה.‬ ‫החץ בשער בסימון הטרנזיסטור מציין כיוון צומת ‪.pn‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫5‬ ‫באופן דומה עבור תעלה ‪:P‬‬ ‫‪G‬‬ ‫‪ JFET‬תעלה ‪:p‬‬ ‫‪D‬‬ ‫‪ID‬‬ ‫‪h‬‬ ‫+‪n‬‬ ‫‪G‬‬ ‫‪IS‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪D‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪h‬‬ ‫הדק )‪ - Source (S‬מקור. מספק חורים בתעלה ‪.p‬‬ ‫הדק )‪ -Drain (D‬המרזב, קולט חורים בתעלה ‪.p‬‬ ‫הדק )‪ - Gate (G‬שער, הדק זה מבקר על מוליכות התעלה.‬ ‫6‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫3‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ג. עיקרון הפעולה הבסיסי ואופיין ‪ I-V‬עבור תעלה ‪n‬‬ ‫בסעיף זה נתאר איכותית פיזיקלית את אופיין הדקי המוצא בטרנזיסטור.‬ ‫הזרם ‪ ID‬תלוי במתח המוצא ‪ VDS‬עבור מתחי כניסה ‪ VGS‬שונים.‬ ‫הדקי מוצא:‬ ‫) ‪I D = f (VDS , VGS‬‬ ‫+‬ ‫‪ID‬‬ ‫0 ≈ ‪IG‬‬ ‫‪VDS‬‬ ‫+‬ ‫‪V GS‬‬ ‫−‬ ‫−‬ ‫חיבור טרנזיסטור כרשת זוגיים‬ ‫נתאר בהתחלה את האופיין עבור 0=‪.VGS‬‬ ‫7‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫עבור 0=‪VGS‬‬ ‫+‬ ‫הערה: הדק המקור )‪ (source‬הוא נקודת‬ ‫היחוס למתחים ןהוא בד"כ באדמה‬ ‫‪ID‬‬ ‫‪V DS‬‬ ‫0 ≈ ‪IG‬‬ ‫+‬ ‫‪V GS‬‬ ‫−‬ ‫−‬ ‫חיבור טרנזיסטור כרשת זוגיים‬ ‫האופיין יראה:‬ ‫0 = ‪VGS‬‬ ‫‪VDS‬‬ ‫8‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫‪ID‬‬ ‫)‪V DS(sat‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫4‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫‪ .A‬עבור 0=‪VGS‬‬ ‫1‪VDS=0 .A‬‬ ‫הדיודות מקוצרות ולכן כל הזרמים יהיו אפס.‬ ‫נסמן את רוחב התעלה המכני )איזור ‪ (n‬כ- ‪.a‬‬ ‫תכונה: בתוך התעלה תהיה שכבת מיחסור ברוחב ‪.( W ≈ X n ) , W‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪G‬‬ ‫‪ID‬‬ ‫+‪p‬‬ ‫++‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫‪a‬‬ ‫‪D‬‬ ‫‪w‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪DS‬‬ ‫‪n‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫9‬ ‫2‪) VDS>0 .A‬קטן(‬ ‫בצד המקור רוחב שכבת המיחסור ‪ Wo‬כמו בשיווי משקל )מתח 0=‪.(VGS‬‬ ‫בצד המרזב רוחב שכבת המיחסור ‪ W‬גדול יותר, כי צומת זה נמצא בממתח‬ ‫אחורי.‬ ‫נניח שעומק חדירת שכבת המיחסור ‪ W‬הוא זניח ביחס ל- ‪) a‬כי מפעילים‬ ‫‪ VDS‬קטן(, ולכן מותר להניח שלתעלה יש בקירוב רוחב קבוע, ולכן בקירוב‬ ‫יש התנגדות קבועה, והאופיין שיתקבל:‬ ‫‪ID‬‬ ‫‪G‬‬ ‫+‪p‬‬ ‫‪D‬‬ ‪+W‬‬ ‫01‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫++‬ ‫‪Wo‬‬ ‫+‬ ‫‪a‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪VDS‬‬ ‫‪n‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫5‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫3. )‪) 0 < VDS < VDS(sat‬ממשיכים להגדיל את ‪( VDS‬‬ ‫בתחום זה רוחב התעלה המוליכה שנמצא מחוץ לשכבת המיחסור קטן‬ ‫)‪ W‬כבר לא זניח ביחס ל- ‪ ,(a‬ולכן התנגדות התעלה גדלה עם המתח.‬ ‫+‬ ‫‪ID‬‬ ‫‪G‬‬ ‫-‬ ‫+‪p‬‬ ‫‪D‬‬ ‫++‬ ‫+‬ ‫‪W‬‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫‪Wo‬‬ ‫+‬ ‫‪a‬‬ ‫11‬ ‫‪S‬‬ ‫‪VDS‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪(VDS(sat‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫4. )‪VDS = VDS(sat‬‬ ‫במתח זה מתרחשת צביטה או ‪, pinch-off‬‬ ‫כלומר שכבת המיחסור באיזור המרזב מכסה את כל רוחב ‪.(W=a) a‬‬ ‫למתח במרזב שגורם לצביטה קוראים ‪ ,Vp‬ומתקיים:‬ ‫+‬ ‫‪D‬‬ ‫‪W=a‬‬ ‫21‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫0 = ‪VGS‬‬ ‫-‪G‬‬ ‫++‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫‪. VDS(sat) = Vp‬‬ ‫‪ID‬‬ ‫+‪p‬‬ ‫+ ‪Wo n‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪VDS(sat) DS‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫6‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫5. )‪VDS > VDS(sat‬‬ ‫תתרחש צביטה נרחבת יותר, כאשר ‪. ∆L << L‬לכן מוליכות התעלה או‬ ‫התנגדות התעלה כמעט ולא משתנה עם המתח.‬ ‫הזרם ישאר בקירוב קבוע.‬ ‫אידיאלית הקו יהיה ישר ללא שיפוע.‬ ‫מעשית השיפוע נובע מהתקצרות התעלה. ככל ש- ‪ ∆L‬יותר גדול, השיפוע‬ ‫גדל )שינוי בהתנגדות – התנגדות קטנה בגלל התקצרות התעלה, זרם גדל(.‬ ‫-‬ ‫+‬ ‫‪G‬‬ ‫0 > ‪∆L‬‬ ‫+‪p‬‬ ‫‪D‬‬ ‫++‬ ‫+‬ ‫‪∆L‬‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫‪Wo‬‬ ‫+‬ ‫0 =‪∆L‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪a‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪DS‬‬ ‫‪L‬‬ ‫31‬ ‫‪ID‬‬ ‫‪(VDS(sat‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫הערה:‬ ‫בהפעלת )‪ , VDS > VDS(sat‬על התעלה המוליכה יפול מתח )‪ , VDS(sat‬ושאר‬ ‫המתח יפול על ‪ . ∆L‬ומאחר והתנגדות התעלה כמעט ולא השתנתה אזי‬ ‫הזרם בתעלה נשאר קבוע.‬ ‫באזור ‪ ∆L‬יש מיחסור ושדה גבוה שבו הזרם הוא זרם סחיפה.‬ ‫+‪p‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪Wo‬‬ ‫-)‪+ VDS(sat‬‬ ‫)‪VDS - VDS(sat‬‬ ‫41‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫+‬‫‬‫‪VDS‬‬ ‫+‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫7‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫סיכום:‬ ‫נאחד את כל הקטעים ונקבל:‬ ‫‪ID‬‬ ‫0 = ‪VGS‬‬ ‫‪VDS‬‬ ‫51‬ ‫)‪V DS(sat‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫ג.6 חישוב מתח הצביטה ‪Vp‬‬ ‫מתח צביטה בשער גורם לכך ששכבת המיחסור תחדור עד לקצה השני‬ ‫של התעלה, כלומר ‪.w=a‬‬ ‫‪VDS = Vp‬‬ ‫‪G‬‬ ‫+‬ ‫-‬ ‫‪W‬‬ ‫+++‬ ‫++‬ ‫+‪p‬‬ ‫נשתמש בחישוב שכבת מיחסור בדיודה:‬ ‫‪D‬‬ ‫למדנו שבמתח אחורי בדיודה ‪, p+n‬‬ ‫רוחב שכבת המיחסור בצד ‪ n‬הוא:‬ ‫‪Wo‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪a‬‬ ‫+‪p‬‬ ‫שים לב! החישוב נותן מתח חיובי אבל המתח על צומת ‪GD‬‬ ‫הוגדר כאחורי והוא שלילי.‬ ‫61‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫_‬ ‫נציב ‪Vr → Vp , w → a‬‬ ‫ונקבל:‬ ‫+‬ ‫‪2ε o ε r‬‬ ‫) ‪(Vo + Vr‬‬ ‫‪N dq‬‬ ‫=‪W‬‬ ‫‪w‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪Vr=Vp‬‬ ‫‪qa 2 N d‬‬ ‫= ‪Vp‬‬ ‫‪− Vo‬‬ ‫‪2ε o ε r‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫8‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫דוגמא:‬ ‫נתון ‪ JFET‬של סיליקון בעל תעלת ‪ n‬בעל הנתונים הבאים:‬ ‫‪ε si = 11.8, N d = 5 ⋅1015 cm −3 , N a = 1019 cm −3 , a = 1 µm‬‬ ‫נחשב את מתח הצביטה שלו:‬ ‫⎞‬ ‫=⎟‬ ‫⎟‬ ‫⎠‬ ‫‪qa N d kT ⎛ N a N d‬‬ ‫−‬ ‫⎜‪ln‬‬ ‫2‪q ⎜ ni‬‬ ‫0 ‪2ε Si ε‬‬ ‫⎝‬ ‫2‬ ‫= ‪Vp‬‬ ‫⎞ 5101 ⋅ 5 × 9101 ⎛‬ ‫5101 ⋅ 5 × 8 − 01 × 91− 01 ⋅ 6.1‬ ‫⎜‪− 0.026 ln‬‬ ‫= ⎟ 02 01 ⋅ 52.2 ⎜‬ ‫⎟‬ ‫41− 01 ⋅ 58.8 × 8.11 × 2‬ ‫⎝‬ ‫⎠‬ ‫=‬ ‫‪= 3.77 − 0.86 = 2.91 V‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫71‬ ‫‪ .B‬עבור 0<‪VGS‬‬ ‫בהפעלת מתח 0<‪ VGS‬בשער באיזור המקור תהיה הדיודה בממתח אחורי, ולכן‬ ‫שכבת המיחסור תגדל ביחס לשיווי משקל.‬ ‫באיזור המרזב השינוי יהיה יותר גדול )כי באיזור המרזב רוחב ‪ W‬גדול מאיזור‬ ‫המקור(, ולכן התנגדות התעלה תהיה יותר גדולה מאשר כש- 0=‪. VGS‬‬ ‫כלומר האופיינים באיזור הליניארי יראו כך:‬ ‫‪ID‬‬ ‫+-‬ ‫‪G‬‬ ‫-‬ ‫0 = ‪VGS‬‬ ‫‪D‬‬ ‫81‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫0 < ‪VGS‬‬ ‫‪VGS = 0V‬‬ ‫+‬ ‫‪VGS = −1V‬‬ ‫‪VGS = −2V‬‬ ‫‪Wo‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪VDS‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫9‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫באופן דומה אפשר לקבל את משפחת האופיינים:‬ ‫‪ID‬‬ ‫+-‬ ‫‪G‬‬ ‫-‬ ‫‪VGS = 0V‬‬ ‫+‬ ‫‪VGS = −1V‬‬ ‫‪Wo‬‬ ‫0 = ‪VGS‬‬ ‫‪D‬‬ ‫0 < ‪VGS‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪VGS = −2V‬‬ ‫‪V DS‬‬ ‫תכונות:‬ ‫נקודות הברך נקראות )‪,VDS(sat‬‬ ‫‪V =V −V‬‬ ‫‪DS(sat) GS‬‬ ‫‪p‬‬ ‫בנקודות אלה הזרם נכנס לרוויה.‬ ‫‪VDG(sat)= −Vp‬‬ ‫הוכחה: ברוויה תתרחש צביטה בצד המרזב לכן:‬ ‫‪ VDG = VDS − VGS‬נקבל ‪V =V −V‬‬ ‫‪DS(sat) GS‬‬ ‫‪p‬‬ ‫מתוך:‬ ‫כל נקודות הברך נמצאות על עקום פרבולי.)הוכחה בתרגיל בית(‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫91‬ ‫ד. תחומי פעולה ומשוואות ‪I-V‬‬ ‫‪ID‬‬ ‫‪VGS = 0V ← IDSS = 12mA, Vp = −4V‬‬ ‫21‬ ‫11‬ ‫ד.1 תכונות‬ ‫01‬ ‫1. נקודות הברך נקראות )‪,VDS(sat‬‬ ‫בנקודות אלה הזרם נכנס לרוויה.‬ ‫9‬ ‫8‬ ‫‪V =V −V‬‬ ‫‪DS(sat) GS‬‬ ‫‪p‬‬ ‫7‬ ‫‪VGS = −1V‬‬ ‫6‬ ‫5‬ ‫4‬ ‫2. 0<‪) Vp‬מתח צביטה( ניתן ע"י‬ ‫היצרן ומסומן לפעמים כ- )‪. VGS(off‬‬ ‫‪VGS = −2V‬‬ ‫3‬ ‫2‬ ‫1‬ ‫‪VGS = −3V‬‬ ‫3. עבור 0=‪VGS‬‬ ‫02‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫‪VDS(sat) = Vp‬‬ ‫9‬ ‫8‬ ‫7‬ ‫6‬ ‫5‬ ‫4‬ ‫3‬ ‫2‬ ‫1‬ ‫‪VGS = −4V‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫01‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ד.2 תחום אוהמי‬ ‫‪ID‬‬ ‫כאשר )‪0 < VDS < VDS(sat‬‬ ‫)0 ≤ ‪: (V‬‬ ‫‪GS‬‬ ‫⎤2 1‬ ‫⎡‬ ‫⎥ ‪⎢(VGS − Vp )VDS − 2 VDS‬‬ ‫⎣‬ ‫⎦‬ ‫‪I DSS‬‬ ‫2‪Vp‬‬ ‫‪VGS = 0V‬‬ ‫‪VGS = −1V‬‬ ‫‪VGS = −2V‬‬ ‫2 = ‪ID‬‬ ‫‪VDS‬‬ ‫זרם הרוויה )בנקודת הצביטה( ב- 0=‪ , VGS‬ניתן ע"י היצרן.‬ ‫‪I DSS = I D V‬‬ ‫0 = ‪GS‬‬ ‫תכונה:‬ ‫1‬ ‫עבור ‪ VDS‬קטנים, כלומר ‪ VDS << VGS − Vp‬אזי הביטוי הריבועי‬ ‫2‬ ‫יהיה זניח ונקבל:‬ ‫]‬ ‫]‬ ‫[‬ ‫‪I‬‬ ‫‪I D = 2 DSS VGS − Vp ⋅ VDS‬‬ ‫2‪Vp‬‬ ‫‪I‬‬ ‫1‬ ‫1‬ ‫= ‪ID‬‬ ‫⇒ ‪⋅ VDS‬‬ ‫‪= 2 DSS VGS − Vp‬‬ ‫‪R DS‬‬ ‫‪R DS‬‬ ‫2‪Vp‬‬ ‫12‬ ‫[‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫]‬ ‫[‬ ‫‪I‬‬ ‫1‬ ‫1‬ ‫⇒ ‪⋅ VDS‬‬ ‫‪= 2 DSS VGS − Vp‬‬ ‫‪R DS‬‬ ‫‪R DS‬‬ ‫2‪Vp‬‬ ‫= ‪ID‬‬ ‫כלומר, האופיין ליניארי.‬ ‫כלומר האופיין מתאר נגד משתנה במתח )מתח השער( ולכן ניתן להשתמש‬ ‫בטרנזיסטור כנגד משתנה התלוי במתח.‬ ‫התחום נקרא "תחום אוהמי" כי יש לו התנהגות אוהמית בקירוב.‬ ‫‪ID‬‬ ‫‪VGS = 0V‬‬ ‫‪VGS = −1V‬‬ ‫1‬ ‫‪R DS‬‬ ‫‪VGS = −2V‬‬ ‫‪VDS‬‬ ‫22‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫11‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ד.3 תחום רוויה‬ ‫כאשר )‪VDS ≥ VDS(sat‬‬ ‫)0 ≤ ‪: (V‬‬ ‫‪GS‬‬ ‫תחום הרוויה מימין לנקודת הברך.‬ ‫משוואת האופיין:‬ ‫)‬ ‫‪] ⋅ (1 + λ V‬‬ ‫2‬ ‫‪DS‬‬ ‫[‬ ‫‪I DSS‬‬ ‫‪VGS − Vp‬‬ ‫2‪Vp‬‬ ‫= ‪ID‬‬ ‫מעשית, ‪ λ‬נובע מהתקצרות אורך התעלה )‪ .(∆L‬על האופיין הוא משפיע‬ ‫בכך שבאופיין יש שיפוע באיזור הרוויה. ככל ש- ‪ λ‬גדול יותר, השיפוע‬ ‫גדול יותר.‬ ‫‪ID‬‬ ‫בטרנזיסטור אידיאלי 0 → ‪. λ‬‬ ‫‪VDS‬‬ ‫32‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫תכונה:‬ ‫1‬ ‫=‬ ‫כל האופיינים נפגשים בנקודה‬ ‫‪λ‬‬ ‫‪VDS‬‬ ‫כמתואר בציור.‬ ‫‪ID‬‬ ‫‪VDS‬‬ ‫1‬ ‫‪λ‬‬ ‫משוואות מקורבות עבור 0 = ‪: λ‬‬ ‫2 ‪VGS‬‬ ‫)‬ ‫‪Vp‬‬ ‫= ‪VDS‬‬ ‫− 1( ⋅ ‪I D = I DSS‬‬ ‫‪I DSS‬‬ ‫2 ) ‪⋅ (VGS − Vp‬‬ ‫2‬ ‫‪Vp‬‬ ‫= ‪ID‬‬ ‫כלומר ניתן להניח כי ‪ ID‬קבוע עבור כל ערכי ‪.VDS‬‬ ‫42‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫21‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ג.4 תחום הקיטעון‬ ‫כאשר 0 < ‪VGS < Vp‬‬ ‫)0 ≤ ‪: (V‬‬ ‫‪GS‬‬ ‫בתחם זה שכבת המיחסור גם באיזור המרזב וגם באיזור המקור תחדור‬ ‫לאורך כל התעלה, כלומר אין תעלה כלל. הטרנזיסטור בקיטעון אינו מוליך.‬ ‫‪VDS‬‬ ‫+-‬ ‫-+‬ ‫‪G‬‬ ‫+‪p‬‬ ‫‪n‬‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫++‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫+‬ ‫‪w=a‬‬ ‫- 0 < ‪VGS < Vp‬‬ ‫‪S‬‬ ‫ג.5 עבור 0>‪VGS‬‬ ‫הטרנזיסטור לא יפעל כלל כי בשער קיימת דיודה בממתח קדמי והוא לא‬ ‫מבודד.‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫52‬ ‫)‪I D (mA‬‬ ‫דוגמה:‬ ‫‪VGS = -1V‬‬ ‫נתון אופיין של טרנזיסטור ‪ JFET‬בעל‬ ‫תעלת ‪.n‬‬ ‫9‬ ‫)‪VDS (V‬‬ ‫3‬ ‫א. חשב את זרם הרוויה עבור ‪VGS = −3 V‬‬ ‫ב. חשב את זרם המרזב כאשר ‪VGS = −3 V VDS = 0.5 V‬‬ ‫‪I D = K (VGS − VP ) = K (− 1 − VP ) = 9 mA‬‬ ‫2‬ ‫א.‬ ‫2‬ ‫1 = ‪VDS (Sat ) = VGS − VP = 3 = −1 − VP ⇒ VP = −4 V ⇒ K‬‬ ‫‪I D (VGS = −3) = 1(− 3 + 4 ) = 1 mA‬‬ ‫2‬ ‫ב. כאשר מתח ‪ VDS‬הוא 1 וולט אין עדיין רוויה‬ ‫ולכן‬ ‫]‬ ‫1 = ‪VDS = 0.5 < VGS − VP‬‬ ‫[‬ ‫⎤2 1‬ ‫⎡‬ ‫2‬ ‫‪I D = 2K ⎢(VGS − Vp )VDS − VDS ⎥ = 2 (− 3 − −4 )0.5 − 0.5 × (0.5) = 0.75 mA‬‬ ‫2‬ ‫⎣‬ ‫⎦‬ ‫62‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫31‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ד. פריצת מפולת ב- ‪JFET‬‬ ‫‪VDS = Vp‬‬ ‫ה- ‪ JFET‬הוא דיודת ‪ pn‬בממתח אחורי.‬ ‫אם הממתח האחורי גדל מאד מתרחשת‬ ‫בדיודה פריצת מפולת.‬ ‫‪G‬‬ ‫+‬ ‫-‬ ‫‪W‬‬ ‫+++‬ ‫++‬ ‫+‪p‬‬ ‫‪D‬‬ ‫היכן תתרחש הפריצה?‬ ‫‪Wo‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪a‬‬ ‫תשובה: היכן שהמתח גבוה יותר )במרזב(!‬ ‫נגדיר: מתח פריצת מרזב במתח שער אפס‬ ‫0 ‪VDS‬‬ ‫ככל שמתח השער יותר שלילי, יש יותר‬ ‫ממתח אחורי על הדיודה ונדרש פחות ‪VDS‬‬ ‫כדי להגיע לפריצה‬ ‫72‬ ‫‪VB = VDS 0 + VGS‬‬ ‫שים לב! 0 ≤ ‪VGS‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫‪VB = VDS 0 + VGS‬‬ ‫‪ID‬‬ ‫0 = ‪VGS‬‬ ‫51‬ ‫1− = ‪VGS‬‬ ‫01‬ ‫2− = ‪VGS‬‬ ‫5‬ ‫3− = ‪VGS‬‬ ‫4− = ‪VGS‬‬ ‫‪VDS‬‬ ‫0 ‪VDS‬‬ ‫82‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫03‬ ‫02‬ ‫01‬ ‫0‬ ‫0‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫41‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫ה. סכמת תמורה‬ ‫מרזב‬ ‫אין זרם בשער‬ ‫דיודה בממתח אחורי‬ ‫הזרם בין המקור למרזב תלוי במתח השער‬ ‫‪gmVGS‬‬ ‫‪VGS‬‬ ‫מקור‬ ‫פרמטר התלות נקרא ‪:Transconductance‬‬ ‫תחום אוהמי‬ ‫)‬ ‫תחום רוויה‬ ‫92‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫(‬ ‫‪V D = Const‬‬ ‫‪∂I D‬‬ ‫‪∂VG‬‬ ‫= ‪gm‬‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫דרך אחרת להציג ‪JFET‬‬ ‫03‬ ‫‪⎧ 2 I DSS‬‬ ‫‪⎪ V 2 VDS‬‬ ‫‪⎪p‬‬ ‫⎨=‬ ‫‪⎪ 2 I DSS V − V‬‬ ‫‪G‬‬ ‫‪p‬‬ ‫2‪⎪ V p‬‬ ‫⎩‬ ‫)הדרך המקובלת יותר בספרים(‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫51‬ ‫אוניברסיטת בן גוריון - המחלקה להנדסת חשמל‬ ‫13‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫הציור השבועי לסטודנט מל"מ‬ ‫מה מסתתר בתוך ה- ‪?JFET‬‬ ‫23‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - ד"ר אילן שליש‬ ‫מבוא להתקני מל"מ - פרופ' שלמה הבא‬ ‫61‬ ...
View Full Document

This note was uploaded on 01/14/2012 for the course ELECTRICAL 361.1.2171 taught by Professor Prof.shlomohava during the Winter '10 term at Ben-Gurion University.

Ask a homework question - tutors are online