Tranzistory
Z SensorWiki
Tranzistor
Je všeobecné známe, že základom integrovaných obvodov je tranzistor. Podľa typu nosiča náboja ich delíme na:
- bipolárne (dva typy nosiča - elektróny a diery) a
- unipolárne (jeden typ nosiča).
Unipolárna technológia výroby: Sú to vlastne elektrickým poľom riadené tranzistory (FET – Field Effect Transistor).
Historicky najstaršou technológiou je PMOS (Metal Oxid Semiconductor), ktorá používa unipolárny tranzistor s kanálom P. Vzhľadom na nízku rýchlosť a zlú zlučiteľnosť s TTL obvodmi sa nahradila technológiou NMOS (MOS tranzistor s kanálom N). Dosahuje vyššie rýchlosti, pretože elektróny sa pohybujú rýchlejšie ako diery. Výhodou je aj dobrá zlučiteľnosť s obvodmi TTL. Hradlo typu NMOS v invertujúcom zapojení používa ako záťaž spínacieho prvku rezistor. Hradlo NMOS zapojené ako invertor používa rezistor vo funkcii záťaže spínacieho obvodu.
Výhody:
- minimalizované straty
- zlučiteľné s TTL
Technológie CMOS (Complemntary MOS)
Dnes sa presadzujú technológie, v ktorých je rezistor nahradený „aktívnou“ záťažou - tranzistorom PMOS. Výhodou tejto technológie je eliminovanie stratového výkonu v statickom režime, kedy je jeden tranzistor vždy zatvorený. Tento obrázok je základom technológie CMOS (Complemntary Metal – Oxid Semiconductor). V tejto technológii odpovedá napätie napätie
až
a
napätie
. Pre napájacie napätie
, odpovedajúce napájaniu TTL obvodov, sú rozsahy nasledovné:
až
a
až
.
Okrem sa používa aj
a
V ďalšom budeme uvažovať N a P MOS tranzistory ako jednoduché spínače. Napájacie napätie je unipolárne: .
N-typ tranzistora má vývod S pripojený na ZEM. Aby bol tranzistor vodivý – ON musí byť napätie voči bodu S kladné.
musí byť väčšie ako je minimálna prahová hodnota. Napr.:
. Prechod DS je potom vodivý. Ak je napätie
, potom je tranzistor nevodivý – v stave OFF.
P-typ tranzistora má bod S pripojený na . Ak má byť tranzistor v stave ON, musí byť napätie
voči bodu S záporné.
musí byť menšie ako je minimálna prahová hodnota. Napr.:
. Ak je napätie
, potom je tranzistor nevodivý – v stave OFF.