Operácie

Tranzistory: Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki

(Vytvorená stránka „=== Tranzistor === Je všeobecné známe, že základom integrovaných obvodov je tranzistor. Podľa typu nosiča náboja ich delíme na: * bipolárne (dva typy nosiča…“)
 
(Tranzistor)
Riadok 10: Riadok 10:
 
[[Obrázok:Tran_invertor.jpg]]
 
[[Obrázok:Tran_invertor.jpg]]
  
 
 
xxxxxxxxxxx
 
 
Výhody:
 
Výhody:
 
*minimalizované straty
 
*minimalizované straty
 
*zlučiteľné s TTL
 
*zlučiteľné s TTL
 
 
 
 
xxxxxxxxxxx
 
 
  
 
=== Technológie CMOS (Complemntary MOS) ===
 
=== Technológie CMOS (Complemntary MOS) ===

Verzia zo dňa a času 13:29, 21. november 2017

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.

Tran invertor.jpg

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 \ log.0 odpovedá napätie napätie \ 0V0\ 0,3V_{DD} a \ log.1 napätie \ 0,7V_{DD} až \ V_{DD}. Pre napájacie napätie \ V_{DD}\ =\ 5,0V, odpovedajúce napájaniu TTL obvodov, sú rozsahy nasledovné: \ log.0\ =\ 0V\ 1,5V a \ log.1\ =\ 3,5V\ 5.0V .

Okrem \ V_{DD}=5.0V sa používa aj \ V_{DD}=3.3V a \ V_{DD}=2.9V

Tran CMOS.jpg


V ďalšom budeme uvažovať N a P MOS tranzistory ako jednoduché spínače. Napájacie napätie je unipolárne: \ V_{DD}.

N-typ tranzistora má vývod S pripojený na ZEM. Aby bol tranzistor vodivý – ON musí byť napätie \ U_{GS} voči bodu S kladné. \ U_{GS} musí byť väčšie ako je minimálna prahová hodnota. Napr.: \ U_{GS}\ = \ V_{DD}. Prechod DS je potom vodivý. Ak je napätie \ U_{GS}\ =\ 0V, potom je tranzistor nevodivý – v stave OFF.

N typ.jpg

P-typ tranzistora má bod S pripojený na \ V_{DD}. Ak má byť tranzistor v stave ON, musí byť napätie \ U_{GS} voči bodu S záporné. \ U_{GS} musí byť menšie ako je minimálna prahová hodnota. Napr.:\ U_{GS}\ =\ 0V. Ak je napätie \ U_{GS}\ = \ V_{DD}, potom je tranzistor nevodivý – v stave OFF.

P typ.jpg