МОП-структура: различия между версиями

24 байта добавлено ,  4 года назад
ФАРТУ МАСТИ АУЕ
(исправил опечатку)
(ФАРТУ МАСТИ АУЕ)
'''МОПМОПС-структура''' — полупроводниковая структура, применяемая при производстве микросхем и дискретных [[полевой транзистор|полевых транзисторов]]. Полупроводниковые приборы на основе этой структуры называют МОПМОПС-транзисторами (от слов «металл-оксид-полупроводник», {{lang-en|metal-oxide-semiconductor field effect transistor, сокращенно «MOSFET»}}), [[Полевой транзистор#Транзисторы с изолированным затвором (МДП-транзисторы)|МДП-транзисторами]] (от слов «металл-диэлектрик-полупроводник») или транзисторами с изолированным затвором (так как у таких транзисторов затвор отделён от канала тонким слоем диэлектрика).<ref name="Жеребцов, 120-121">''И. П. Жеребцов''. Основы электроники. Изд. 5-е, — Л., 1989. — С. 120—121.</ref>
 
В отличие от [[Биполярный транзистор|биполярных транзисторов]], которые управляются током, транзисторы с изолированным затвором управляются напряжением, так как, по причине изолированного управляющего электрода (''затвора'') такие транзисторы обладают очень высоким входным сопротивлением.
 
=== Тип канала ===
Встречаются МОПМОПС-транзисторы с ''собственным'' (или встроенным) ({{lang-en|depletion mode transistor}}) и ''индуцированным'' (или инверсным) каналом ({{lang-en|enhancement mode transistor}}). Встроенный канал означает, что при нулевом напряжении затвор-исток канал транзистора открыт (т.е. проводит ток); для закрытия канала нужно приложить к затвору напряжение определенной полярности. Канал приборов с индуцированным каналом закрыт (не проводит ток) при нулевом напряжении затвор-исток; для открытия канала нужно приложить к затвору напряжение определенной полярности.
 
В цифровой и силовой технике обычно применяются транзисторы только с индуцированным каналом. В аналоговой технике используются приборы обоих типов.<ref name="Жеребцов, 120-121" />
Для n-канальных полевых транзисторов отпирающим является положительное (относительно истока) напряжение, приложенное к управляющему электроду (затвору) и превышающее пороговое напряжение этого транзистора. Соответственно, для p-канальных полевых транзисторов отпирающим будет являться отрицательное (относительно истока) напряжение, приложенное к управляющему электроду и превышающее его пороговое.
 
Подавляющее большинство приборов по МОПМОПС технологии выполняется так что исток транзистора подключен к полупроводниковой «подложке» структуры (чаще всего это означает — к телу кристалла). При этом образуется так называемый паразитный диод между истоком и стоком. Избавление от этого диода сопряжено со значительными технологическими трудностями, поэтому с ним научились мириться и даже использовать в схемотехнических решениях. Для n-канальных полевых транзисторов паразитный диод подключен анодом к истоку, а для p-канальных анодом - к стоку.
 
=== Особые случаи ===
Существуют транзисторы с несколькими затворами. Они используются в цифровой технике для реализации [[Логические элементы|логических элементов]] или в качестве ячеек памяти в [[EEPROM]]. В аналоговой схемотехнике многозатворные транзисторы также получили некоторое распространение, например в схемах [[Смеситель (электроника)|смесителей]] или регулировки усиления.
 
Некоторые мощные МОПМОПС-транзисторы, используемые в силовой технике в качестве [[Ключ (электротехника)|электрических ключей]], снабжаются дополнительным отводом от канала транзистора с целью контроля протекающего через него тока.
 
== Условные графические обозначения ==
|- align=center
| '''P-канал'''
|bgcolor=white| [[Файл:МОПМОПС-транзистор с индуцированнным p-каналом.png|80px]]
|bgcolor=white| [[Файл:МОПМОПС-транзистор с встроенным p-каналом.png|80px]]
|- align=center
| '''N-канал'''
|bgcolor=white| [[Файл:МОПМОПС-транзистор с индуцированнным n-каналом.png|80px]]
|bgcolor=white| [[Файл:МОПМОПС-транзистор с встроенным n-каналом.png|80px]]
|-
|colspan=3|<small>Условные обозначения: З — затвор (G — Gate), И — исток (S — Source), С — сток (D — Drain)</small>
|}
 
== Особенности работы МОПМОПС транзисторов ==
[[Файл:MOSFET1.svg|right|thumb|280px| Рис. 2 Схема включения транзистора]]
[[Файл:ВАХМОПВАХМОПС.JPG|right|thumb|280px| Рис. 3 Выходная (стоковая) характеристика полевого транзистора с каналом n-типа]]
 
Полевые транзисторы управляются напряжением, приложенным к затвору транзистора относительно его истока.
# Управление мощным MOSFET-транзистором, работающем в ключевом режиме на высоких частотах осуществляют с помощью [[Драйвер (электроника)|драйвера]] — специальной схемы или готовой микросхемы, усиливающей управляющий сигнал и обеспечивающей большой импульсный ток для быстрой зарядки затвора транзистора. Это увеличивает скорость работы транзистора. Ёмкость затвора мощного силового транзистора может достигать тысяч пикофарад, для быстрой её зарядки требуется ток в единицы ампер.
# Также используются оптодрайверы — драйверы совмещённые с оптопарами. Оптодрайверы обеспечивают гальваническую развязку силовой схемы от управляющей, защищая её в случае аварии. А также обеспечивают гальваническую развязку земли при управлении верхними мосфет-транзисторами в мостовых схемах. Совмещение драйвера с оптопарой в одном корпусе упрощает разработку и монтаж схемы, уменьшает габариты изделия, его стоимость и т. д.
# В сильно зашумлённых или находящихся под большим током цепях к выходу микросхем, основанных на MOSFET-структурах, подключают два обратно включённых диода Шоттки, т. н. диодную вилку (один диод — с общего провода на вход, другой — со входа на шину питания) для предотвращения явления «защёлкивания» МОПМОПС-структуры.
 
== Примечания ==
Анонимный участник