Mikroelektronické praktikum - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

Mikroelektronické praktikum 85Přivedeným kladným napětím se zvětší vodivost kanálu a obvodem C-E prochází většíproud. Naopak při záporném řídicím napětí vodivost kanálu klesá a proud mezi emitorem akolektorem se zmenšuje.Možná, že někoho překvapila čtvrtá elektroda s označením G2. Tato elektroda jespojena se základní polovodičovou destičkou. Obvykle ji připojujeme k emitoru nebo nanejnižší potenciál v obvodu. Může sloužit i jako tzv. druhé hradlo (asi s řádově menšístrmostí) - podrobnější výklad by přesahoval rámec tohoto textu. Elektroda G2 nebývávyvedena u všech typů tranzistorů MOS FET.Ampérvoltové charakteristiky tranzistoru MOS jsou na Obr. 5.54b. Vstupní odportěchto tranzistorů dosahuje až l0 15 Ω, strmost y 21 se pohybuje v jednotkách mA/V, zbytkovýproud I CE bývá menší než 1 µA. Pracují s kolektorovým napětím jednotek až desítek voltů ajsou použitelné i při kmitočtech vyšších než 100 MHz.Za povšimnutí stojí neuvěřitelně velký vstupní odpor. Jestliže u bipolárního tranzistoru vzapojení SE počítáme s odporem 10 3 Ω a v zapojení SC nejvýše 10 6 Ω, pak vstupní odportranzistorů MOS FET bývá 10 13 až 10 17 Ω, což je o mnoho řádů vyšší odpor. Má to ovšem istinnou stránku.Jednou z typických vlastností tranzistorů řízených elektrickým polem je totiž jejichnáchylnost k napěťovému průrazu řídicí elektrody. I když je dovolené napětí řídicí elektrodyvůči emitující poměrně vysoké, kolem 70 V, může dojít k průrazu vlivem statické elektřinytřeba jenom dotykem ruky nebo odložením tranzistoru na podložku z plastu.Pracuje-li proto se s nezapojeným tranzistorem, majíbyt jeho všechny elektrody zkratovány mezi sebou. Zkrat seodstraní až po zapájení do příslušného obvodu. Při provozuse tranzistor chrání např. omezovací doutnavkou, diodami,rezistorem apod.V tuzemsku byly dostupné především dva typyunipolárních tranzistorů, a to KF520 a KF521. U prvního znich zaručuje výrobce strmost y 21 při proudu 5 mAminimálně 0,3 mA/V, u druhého pak 2,5 mA/V, a to bezpředpětí řídicí elektrody. Některé zahraniční typy dosahují ažněkolikanásobné hodnoty strmosti v porovnání s těmito typy.Obr. 5.55: Jednostupňovýzesilovač s tranzistorem MOSTranzistory MOS se vyrábějí tzv. planární technologií.Na základní polovodičovou destičku např. typu N jsou difúzní vytvořeny dva podélné páskyvodivosti P. Ty představují emitující elektrodu E a sběrnou elektrodu C. Povrch destičky jepak pokryt izolační kysličníkovou vrstvou, na které je umístěna řídicí elektroda G.Dramatický rozvoj technologie tranzistorů MOS nastal pro integrované obvody. Pro digitálníobvody byly vyvinuty tranzistory, které nevedou při nulovém napětí na hradle. Sníženíspotřeby se podařilo docílit současným používáním tranzistorů obou vodivostí v tzv.obvodech CMOS. V diskrétním provedení mají tranzistory MOS významné místo mezivýkonovými tranzistory.