Tranzistory: Rozdiel medzi revíziami

Aktuálna revízia z 11:16, 6. december 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.

Úlohy

1. Zmerajte základné parametre spínacieho tranzistora BD243.

BD243 - katalógový list
Návod na meranie: str. 32
Výstup: tabuľka zo str. 32

2. Zmerajte charakteristiku tranzistora BD243.

Návod na meranie: str. 35
Výstup: tabuľka zo str. 35 + graf závislosti Ic od Ib, vypočítané beta.

3. Riadenie výkonu šírkovou moduláciou PWM

Návod na meranie: str. 36
Výstup: tabyuľka zo str. 36 + grafické znázornenie striedy zmerané na osciloskope

4. Zmerajte základné parametre FET tranzistora BUZ71.

BUZ71 - katalógový list
Návod na meranie: str. 37
Výstup: tabuľka str. 37

5. Charakteristika js motora riadeného PWM moduláciou

Návod na meranie: str. 47
Výstup: grafická závislosť otáčok elektromotora od striedy PWM

@@ Riadok 1: / Riadok 1: @@
-=== Tranzistor ===
+== 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
@@ Riadok 10: / Riadok 10: @@
 [[Obrázok:Tran_invertor.jpg]]
-xxxxxxxxxxx
 Výhody:
 *minimalizované straty
 *zlučiteľné s TTL
+V ďalšom budeme uvažovať N a P  MOS tranzistory ako jednoduché spínače. Napájacie napätie je unipolárne: <math>\ V_{DD}</math>.
+'''N-typ''' tranzistora má vývod '''S''' pripojený na ZEM. Aby bol tranzistor vodivý – '''ON''' musí byť napätie <math>\ U_{GS}</math> voči bodu '''S''' kladné. <math>\ U_{GS}</math> musí byť väčšie ako je minimálna prahová hodnota. Napr.: <math>\ U_{GS}\ = \ V_{DD}</math>. Prechod '''DS''' je potom vodivý. Ak je napätie <math>\ U_{GS}\ =\ 0V</math>, potom je tranzistor nevodivý – v stave '''OFF'''.
+[[Obrázok:N_typ.jpg]]
+'''P-typ''' tranzistora má bod  '''S''' pripojený na <math>\ V_{DD}</math>. Ak má byť tranzistor v stave '''ON''', musí byť napätie <math>\ U_{GS}</math> voči bodu '''S''' záporné.  <math>\ U_{GS}</math> musí byť menšie ako je minimálna prahová hodnota. Napr.:<math>\ U_{GS}\ =\ 0V</math>. Ak je napätie <math>\ U_{GS}\ = \ V_{DD}</math>, potom je tranzistor nevodivý – v stave '''OFF'''.
+[[Obrázok:P_typ.jpg]]
-xxxxxxxxxxx
+== Úlohy ==
+. Zmerajte základné parametre spínacieho tranzistora BD243.
-=== Technológie CMOS (Complemntary MOS) ===
+* BD243 - [http://www.mouser.com/ds/2/149/BD243B-888630.pdf katalógový list]
-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>.
+* Návod na meranie: str. 32
+* Výstup: tabuľka zo str. 32
-Okrem <math>\ V_{DD}=5.0V</math> sa používa aj <math>\ V_{DD}=3.3V</math> a <math>\ V_{DD}=2.9V</math>
+. Zmerajte charakteristiku tranzistora BD243.
-[[Obrázok:Tran_CMOS.jpg]]
+* Návod na meranie: str. 35
+* Výstup: tabuľka zo str. 35 + graf závislosti Ic od Ib, vypočítané beta.
+. Riadenie výkonu šírkovou moduláciou PWM
+* Návod na meranie: str. 36
+* Výstup: tabyuľka zo str. 36 + grafické znázornenie striedy zmerané na osciloskope
-V ďalšom budeme uvažovať N a P  MOS tranzistory ako jednoduché spínače. Napájacie napätie je unipolárne: <math>\ V_{DD}</math>.
-'''N-typ''' tranzistora má vývod '''S''' pripojený na ZEM. Aby bol tranzistor vodivý – '''ON''' musí byť napätie <math>\ U_{GS}</math> voči bodu '''S''' kladné. <math>\ U_{GS}</math> musí byť väčšie ako je minimálna prahová hodnota. Napr.: <math>\ U_{GS}\ = \ V_{DD}</math>. Prechod '''DS''' je potom vodivý. Ak je napätie <math>\ U_{GS}\ =\ 0V</math>, potom je tranzistor nevodivý – v stave '''OFF'''.
+. Zmerajte základné parametre FET tranzistora BUZ71.
+* BUZ71 - [http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/stmicroelectronics/2950.pdf katalógový list]
+* Návod na meranie: str. 37
+* Výstup: tabuľka str. 37
+. Charakteristika js motora riadeného PWM moduláciou
-[[Obrázok:N_typ.jpg]]
+* Návod na meranie: str. 47
+* Výstup: grafická závislosť otáčok elektromotora od striedy PWM
-'''P-typ''' tranzistora má bod  '''S''' pripojený na <math>\ V_{DD}</math>. Ak má byť tranzistor v stave '''ON''', musí byť napätie <math>\ U_{GS}</math> voči bodu '''S''' záporné.  <math>\ U_{GS}</math> musí byť menšie ako je minimálna prahová hodnota. Napr.:<math>\ U_{GS}\ =\ 0V</math>. Ak je napätie <math>\ U_{GS}\ = \ V_{DD}</math>, potom je tranzistor nevodivý – v stave '''OFF'''.
-[[Obrázok:P_typ.jpg]]
+[[Kategória:ELSA]]

Tranzistory: Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki

Aktuálna revízia z 11:16, 6. december 2017

Tranzistor

Úlohy