Tranzistory: Rozdiel medzi revíziami

Verzia zo dňa a času 13:30, 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.

Výhody:

minimalizované straty
zlučiteľné s TTL

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.

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.

@@ Riadok 13: / Riadok 13: @@
 *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 <math>\ log.0</math> odpovedá napätie napätie <math>\ 0V</math> až <math>0\ 0,3V_{DD}</math> a <math>\ log.1</math> napätie <math>\ 0,7V_{DD} až </math> <math>\ V_{DD}</math>. Pre napájacie napätie <math>\ V_{DD}\ =\ 5,0V</math>, odpovedajúce napájaniu TTL obvodov, sú rozsahy nasledovné: <math>\ log.0\ =\ 0V</math> až <math>\ 1,5V</math> a <math>\ log.1\ =\ 3,5V</math> až <math>\ 5.0V </math>.
-Okrem <math>\ V_{DD}=5.0V</math> sa používa aj <math>\ V_{DD}=3.3V</math> a <math>\ V_{DD}=2.9V</math>
-[[Obrázok:Tran_CMOS.jpg]]
 V ďalšom budeme uvažovať N a P  MOS tranzistory ako jednoduché spínače. Napájacie napätie je unipolárne: <math>\ V_{DD}</math>.

Tranzistory: Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki

Verzia zo dňa a času 13:30, 21. november 2017

Tranzistor