Jump to content

    
Sign in to follow this  
Vanёk

Режимы транзисторов

Recommended Posts

Задачка:
можно ли определить, в каком режиме работает каждый из параллельно включённых N-штук транзистов ОИ, в зависимости от входного напряжения (на затворе), если известно E_питания, а N неизвестно. ? Транзисторы n-канальные.

post-15249-1164135745_thumb.jpg

Edited by Vanёk

Share this post


Link to post
Share on other sites
1. Что подразумевается под режимом работы? Подразумевается область работы транзистора на ВАХ
2. Что подразумевается под параллельным включением? Подразумевается объединение баз всех транзисторов и то, что 1-й подсоединён стоком к E_питания, 2-й соединён стоком с истоком 1-го, и т.д., а исток последнего N-го транзистора подсоединён к земле.
3. Что такое ОИ? ОИ - это имеется в виду схема включения транзистора "общий исток"
4. Что такое БТ? БТ - это опечатка :blush: . Хотел написать ПТ - полевой транзистор.

В первом сообщении присоединён файл с принципиальной схемой.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Или я чево не понимаю, или на схеме ив описании последовательное соединение транзисторов.

Уупс :wacko: . Всё что только можно напутал... вот к чему приводят два месяца недосыпания.

Да, именно последовательное включение (при параллельном режим элементарно определить). Прошу прощения за все очепятки.

 

Непонятно, возможно ли решить эту задачу для произвольного N ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Непонятно, возможно ли решить эту задачу для произвольного N ?

 

Можно, но это, по-моему, достаточно сложно. Зачем? Проще промоделировать в SPICE...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Записываете системы уранений для тока каждого из транзисторов (N-штук). Ток течет через все транзисторы один и тот же, порог транзистора при нулевом потенциале на истоке - константа. Учитывая, что порог зависит от напряжения на истоке, решаете систему уравнений, находите напряжение на стоке(истоке) каждого из транзисторов. Определяете режим работы каждого транзситора - linear или saturation

Share this post


Link to post
Share on other sites
4. Что такое БТ? БТ - это опечатка. Хотел написать ПТ - полевой транзистор.

Тогда как понимать вот это:

2. Что подразумевается под параллельным включением? Подразумевается объединение баз всех транзисторов и то, что 1-й подсоединён стоком к E_питания, 2-й соединён стоком с истоком 1-го, и т.д., а исток последнего N-го транзистора подсоединён к земле.
???

МОП-транзистор с базой - это что-то новенькое.

 

3. Что такое ОИ? ОИ - это имеется в виду схема включения транзистора "общий исток"
А Вы уверены, что это включение называется "общий исток"?

 

Определяете режим работы каждого транзситора - linear или saturation
Смею высказать утверждение, что у ПТ нет режима "saturation" вовсе...

Share this post


Link to post
Share on other sites
4. Что такое БТ? БТ - это опечатка. Хотел написать ПТ - полевой транзистор.

Тогда как понимать вот это:

2. Что подразумевается под параллельным включением? Подразумевается объединение баз всех транзисторов и то, что 1-й подсоединён стоком к E_питания, 2-й соединён стоком с истоком 1-го, и т.д., а исток последнего N-го транзистора подсоединён к земле.
???

МОП-транзистор с базой - это что-то новенькое.

затворы

 

3. Что такое ОИ? ОИ - это имеется в виду схема включения транзистора "общий исток"
А Вы уверены, что это включение называется "общий исток"?

Под "общий исток" имелось ввиду, что транзисторы управляются по затвору

Share this post


Link to post
Share on other sites
Под "общий исток" имелось ввиду, что транзисторы управляются по затвору
Понятно. А почему бы её не назвать, например, схемой с общим стоком?

Предлагаю определится с терминологией. Это - основа технического общения.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Под "общий исток" имелось ввиду, что транзисторы управляются по затвору

 

Когда применяют слово "общий", имеется ввиду, что, входной сигнал подается между входным полюсом и этим самым "общим", и в то же время снимается между выходным полюсом и "общим", т.е, вывод общий для входного и выходного сигнала.(см рис)

 

Смею высказать утверждение, что у ПТ нет режима "saturation" вовсе...

 

А все-таки, есть. "Saturation" - это тот случай, когда ток стока уже не меняется, при изменении напряжении сток-исток (конечно, если не учитывать модуляцию длинны канала).

post-19651-1164275960_thumb.jpg

Edited by yxo

Share this post


Link to post
Share on other sites
Смею высказать утверждение, что у ПТ нет режима "saturation" вовсе...

 

А все-таки, есть. "Saturation" - это тот случай, когда ток стока уже не меняется, при изменении напряжении сток-исток (конечно, если не учитывать модуляцию длинны канала).

Смело. По-моему, ток стока не меняется при изменении напряжения сток-исток только когда канал полностью закрыт. :) Это называется режимом отсечки.

Аналогом режима насыщения у ПТ следовало бы считать режим полностью открытого канала, т.е. с того момента, когда сопротивление канала уже не уменьшается при дальнейшем увеличении (уменьшении в случае с Р-каналом) напряжения затвор-исток.

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

Смею высказать утверждение, что у ПТ нет режима "saturation" вовсе...

 

А все-таки, есть. "Saturation" - это тот случай, когда ток стока уже не меняется, при изменении напряжении сток-исток (конечно, если не учитывать модуляцию длинны канала).

Смело. По-моему, ток стока не меняется при изменении напряжения сток-исток только когда канал полностью закрыт. :) Это называется режимом отсечки.

Аналогом режима насыщения у ПТ следовало бы считать режим полностью открытого канала, т.е. с того момента, когда сопротивление канала уже не уменьшается при дальнейшем увеличении (уменьшении в случае с Р-каналом) напряжения затвор-исток.

 

Для простоты говорим о N-канаьном полевом транзисторе, обогащенного типа.

Режим отсечки (cut-off), это когда напряжение затвор исток меньше порогового(threshhold). В этом случае канал еще не индуцирован, т.е его попросту говоря нет, и поэтому ток стока отсутствует (впринципе согласен, в этом режиме ток стока менятся не будет :) ). И потом, я же отметил, что не учитываю эффект модуляции длинны какала. Если учитвать этот эффект, то, конечно, ток стока будет увеличиваться, при увеличении напряжения сток-исток. Но не значительно.

Для режима насыщения полевого транзистора существует вполне конкретное определение: (для нашего случая) n канальный обагащенной фет работает в насыщении, когда напряжение затвор-исток больше порогового и напряжение стока не падает ниже напряжения затвора минус пороговое напряжение. Другими словами, граница перехода в режим насыщение происходит, после выполнения условия

Vds = Vgs -Vt.

И если уж говорить о сопротивлении канала, то оно опять же определяется от режима работы. В отсечке оно очень большое. В отсльынх случаях определяется как dVds/dId.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Смею высказать утверждение, что у ПТ нет режима "saturation" вовсе...

А все-таки, есть. "Saturation" - это тот случай, когда ток стока уже не меняется, при изменении напряжении сток-исток (конечно, если не учитывать модуляцию длинны канала).

Странно... А я думал, что режим генератора тока наступает именно вследствие модуляции длины канала...

 

...Аналогом режима насыщения у ПТ следовало бы считать режим полностью открытого канала, т.е. с того момента, когда сопротивление канала уже не уменьшается при дальнейшем увеличении (уменьшении в случае с Р-каналом) напряжения затвор-исток.
Аналогом - можно. Только это всё-таки называется режимом управляемого сопротивления. Кроме того, это сопротивление во всех известных мне ПТ всегда зависит от напряжения затвор-исток, до самого пробоя изоляции.

 

...И потом, я же отметил, что не учитываю эффект модуляции длинны какала. Если учитвать этот эффект, то, конечно, ток стока будет увеличиваться, при увеличении напряжения сток-исток. Но не значительно.
Это так, только с точностью до наоборот. Генератором тока ПТ становится из-за того, что длина канала растёт примерно пропорционально напряжению сток-исток.

 

...Для режима насыщения полевого транзистора существует вполне конкретное определение: (для нашего случая) n канальный обагащенной фет работает в насыщении, когда напряжение затвор-исток больше порогового и напряжение стока не падает ниже напряжения затвора минус пороговое напряжение.
Простите, а где можно найти это "вполне конкретное определение"? Дайте ссылочку, плиз.

 

...Другими словами, граница перехода в режим насыщение происходит, после выполнения условия

Vds = Vgs -Vt.

Vt - это что?

Share this post


Link to post
Share on other sites
можно ли определить, в каком режиме работает каждый из параллельно включённых N-штук транзистов ОИ, в зависимости от входного напряжения (на затворе), если известно E_питания, а N неизвестно. ? Транзисторы n-канальные.

 

Значицца так. Сначала рассмотрите это как один полевик (с длиной канала, равной сумме длин всех тех полевиков, допускаю что эти полевики по одной технологии и одной ширины канала). Благо оно так и есть. Он весь будет в одном из трех режимов - субпороговом, линейном или насыщения. Если он весь в линейном, то и все его детали в линейном. То есть некое подобие резисторов. Если он в насыщении - то верхний в насыщении, остальные в линейном. Субпороговый режим - там отдельный вопрос, в нем он может вести себя и похоже на насыщение, и быть линейным. Только формулы другие. А смысл тот-же, либо все в линейном, либо верхний насыщен, остальные в линейном.

 

Дальше, когда ясно какая запчасть в каком режиме, рассчет становится элементарным.

 

P.S. Кстати, если уж на то пошло, то особенной частью является только ооочень малая часть канала, расположенная ближе к стоку верхнего транзистора. Все остальное есть нечто вроде резистора.

 

...Для режима насыщения полевого транзистора существует вполне конкретное определение: (для нашего случая) n канальный обагащенной фет работает в насыщении, когда напряжение затвор-исток больше порогового и напряжение стока не падает ниже напряжения затвора минус пороговое напряжение.
Простите, а где можно найти это "вполне конкретное определение"? Дайте ссылочку, плиз.

 

Вот в этой книжке например => http://cmosedu.com/cmos1/book.htm Очень хорошая книга.

 

"ухо" абсолютно прав в части режимов работы транзистора, забыв только про субпороговую область, когда Vgs<Vth, но не сильно меньше, и ток стока зависит экспоненциально от Vth-Vgs. Очень важный режим для микропотребляющих схем. Линейный режим - это когда канал представляет собой сопротивление, величина которого зависит от (Vgs-Vth). Далее при превышении определенного Vds транзистор насыщается и превращается в источник тока, величина которого определяется тем-же (Vgs-Vth) (в квадрате, для ширококанальных технологий)

 

Теперь про модуляцию длины канала - это только один из эффектов, влияющих на выходное сопротивление в режиме насыщения, и портящих "качественность" получаемого ИТ. А эффект, благодаря которому получается ИТ, это никакая не модуляция, а насыщение скорости носителей. Этот эффект (модуляция), кстати, наиболее проявляется только в начале области насыщения, при относительно небольших превышениях Vds над Vgs-Vth. Далее начинает сильнее проявляться DIBL (Drain-Induced Barrier Lowering), А еще дальше - SCBE - substrate current induced body effect. Для детального разбирательства, какой эффект на что именно влияет, и как его моделировать советую там глянуть (описание модели BSIM4, глава 5) => http://www-device.eecs.berkeley.edu/~bsim3...SIM450_Manu.tar

 

...Другими словами, граница перехода в режим насыщение происходит, после выполнения условия

Vds = Vgs -Vt.

Vt - это что?

 

Это пороговое напряжение. Причем это отношение действительно только для "ширококанальных" полевиков. То есть на технологиях примерно 0.8 микрона и толще. Для короткоканальных это все не так.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this