Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Meseria se fura, ingineria se invata.Telecomunicatii, comunicatiile la distanta, Retele de, telefonie, VOIP, TV, satelit




Aeronautica Comunicatii Constructii Electronica Navigatie Pompieri
Tehnica mecanica

Electronica


Index » inginerie » Electronica
PROIECT TRANZISTOARE MOS - CIRCUITE ELECTRONICE FUNDAMENTALE


PROIECT TRANZISTOARE MOS - CIRCUITE ELECTRONICE FUNDAMENTALE




PROIECT     TRANZISTOARE MOS

CIRCUITE ELECTRONICE FUNDAMENTALE




Cuprins

Etapa 1

Tranzistoare MOS

Etapa 3

Analiza tranzistorilor IRF150, IRF9140

Etapa 4

Construirea si analiza unor tranzistori pentru Id(max) dat

Etapa 5

Construirea si analiza unor porti logice

Etapa 6

Implementarea portilor logice intr-un circuit
Etapa 1+2

Tranzistoare MOS

Inventat la Bell Telephone Laboratories din New Jersey in decembrie 1947 de John Bardeen, Walter Houser Brattain, si William Bradford Shockley. Descoperirea tranzistorului a determinat dezvoltarea electronicii fiind considerat una din cele mai mari descoperiri ale erei moderne.

Tranzistorul este alcatuit dintr-un semiconductor cu trei straturi de conductie diferita: un strat n intre 2 straturi p, la tranzistorul p-n-p, sau un strat p intre 2 n, la tranzistorul n-p-n.

Tranzistorii de realizeaza pe un substrat semiconductor (in general siliciu, mai rar germaniu, dar nu numai). Tehnologia de realizare difera in functie de tipul tranzistorului dorit. De exemplu, un tranzistor de tip PNP se realizeaza pe un substrat de tip P, in care se creeaza prin diferite metode (difuzie de exemplu) o zona de tip N, care va constitui BAZA tranzistorului.

Tranzistoarele pot fi folosite in echipamentele electronice cu componente discrete in Amplificatoare de semnal (in domeniul audio, video, radio), Amplificatoare de instrumentatie, Oscilatoare, Modulatoare si demodulatoare, Filtre, Surse de alimentare liniare sau in comutatie sau in circuite integrate, tehnologia de astazi permitand integrarea intr-o singura capsula a milioane de tranzistori.

Tranzistoare MOSFET si tipurile bipolare similare acestora

Tranzistoarele MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor) sunt dispozitive electronice cu trei terminale active: poarta G (de la gate - in lb. engleza), drena D si sursa S (Fig.2 a). In plus, ele mai au un terminal, legat la substratul pe care a fost realizat tranzistorul, care trebuie mentinut la cel mai coborat (sau ridicat, dupa tipul tranzistorului) potential din circuit. Poarta este izolata cu un strat de oxid de siliciu, astfel incat curentul de poarta este practic nul (putand ajunge chiar la 1 pA) iar curentii de drena si sursa sunt practic egali. Functionarea tranzistorului se bazeaza pe controlul conductantei electrice a canalului intre drena si sursa, control efectuat prin tensiunea poarta-sursa.

Curentul de poarta este atat de mic incat condensatoarele realizate pe chip-ul de siliciu in cazul memoriilor ROM (read-only memory), si care nu au alta cale de descarcare decat poarta tranzistoarelor MOSFET cu care sunt 'citite', Isi pastreaza sarcina electrica un timp care ajunge spre zece ani de zile.

Exista doua tipuri de tranzistoare MOS: cu canal n (NMOS) sau canal p (PMOS), iar dupa principiul de functionare avem tranzistoare cu canal indus (nu exista canal inainte de aplicarea unei anumite tensiuni pe poarta) sau cu canal initial (tensiunea aplicata pe poarta micsoreaza conductanta canalului existent). Ar rezulta astfel patru tipuri de tranzistoare MOS. Cu o singura exceptie (utilizata la foarte inalta frecventa), tranzistoarele MOS sunt realizate cu canal indus. Dintre acestea, ca tranzistoare discrete sunt preferate cele NMOS, avand performante mai bune. Modul lor de comanda este similar cu acela al tranzistoarelor bipolar NPN. Pentru tranzistoarele NMOS cu canal indus se utilizeaza si simbolurile speciale din figura de mai sus ( b ).

conductantei electrice a canalului intre drena si sursa, control efectuat prin tensiunea poarta-sursa.

Curentul de poarta este atat de mic incat condensatoarele realizate pe chip-ul de siliciu in cazul memoriilor ROM (read-only memory), si care nu au alta cale de descarcare decat poarta tranzistoarelor MOSFET cu care sunt 'citite', Isi pastreaza sarcina electrica un timp care ajunge spre zece ani de zile.

Exista doua tipuri de tranzistoare MOS: cu canal n (NMOS) sau canal p (PMOS), iar dupa principiul de functionare avem tranzistoare cu canal indus (nu exista canal inainte de aplicarea unei anumite tensiuni pe poarta) sau cu canal initial (tensiunea aplicata pe poarta micsoreaza conductanta canalului existent). Ar rezulta astfel patru tipuri de tranzistoare MOS. Cu o singura exceptie (utilizata la foarte inalta frecventa), tranzistoarele MOS sunt realizate cu canal indus. Dintre acestea, ca tranzistoare discrete sunt preferate cele NMOS, avand performante mai bune. Modul lor de comanda este similar cu acela al tranzistoarelor bipolar NPN. Pentru tranzistoarele NMOS cu canal indus se utilizeaza si simbolurile speciale din figura de mai sus ( b ).

Modul de comanda al tranzistoarelor NMOS si al tranzistoarelor NPN (a) si conexiunea cu sursa comuna (b).

In afara terminalelor 'active' (poarta, sursa si drena), tranzistoarele MOSFET mai au un al patrulea terminal, legat la substratul pe care a fost construit tranzistorul. Intre canal si substrat exista o jonctiune semiconductoare, reprezentata pe simboluri prin sageata desenata pe terminalul substratului. Sensul sagetii arata sensul in care aceasta jonctiune conduce; jonctiunea trebuie insa mentinuta intodeauna invers polarizata, altfel ar compromite functionarea tranzistorului. Pentru ca aceasta jonctiune sa fie blocata in orice moment, pentru un tranzistor cu canal n substratul trebuie sa fie legat la cel mai coborat potential din circuit.

Cea mai utilizata conexiune este aceea cu sursa comuna porturilor de intrare si iesire, echivalenta cu conexiunea emitor comun de la tranzistoarele bipolare (Fig.3 b). Cum sursa este legata la potentialul cel mai coborat, substratul a fost legat la sursa. In aceasta conexiune, portul de intrare este intre poarta si sursa iar portul de iesire este intre drena si sursa.

Exista doua carateristici: de transfer

de iesire

Etapa 3

Analiza IRF 150

Caracteristica de iesire

Transconductanta

Analiza IRF9140



Caracteristica de iesire

Transconductanta

Etapa 4

Nr.C

Nume student

Gr.

scalare

adica Ids[uA] max.

Popoiu M. Andrei Vladimir

Analiza IRF 150

Caracteristica de iesire, Id max: 175 mA

transconductanta

Datele din "eval.lib"

.model IRF150 NMOS(Level=3 Gamma=0.7 Delta=0 Eta=0 Theta=0.20 Kappa=0.001 Vmax=150 Xj=0

+ Tox=5900n Uo=0.425 Phi=1.08 Rs=1.624m Kp=20.53u W=6.00 L=1469u Vto=2.25

+ Rd=1.031m Rds=444.4K Cbd=0.229p Pb=.8 Mj=.5 Fc=.5 Cgso=1.027p

+ Cgdo=0.079p Rg=13.89 Is=194E-18 N=1 Tt=288n)

* Int'l Rectifier pid=IRFC150 case=TO3

* 88-08-25 bam creation

*$

.model IRF9140 PMOS(Level=3 Gamma=0.70 Delta=0 Eta=0 Theta=0.35 Kappa=0.015 Vmax=150 Xj=0

+ Tox=6150n Uo=0.305 Phi=3.980 Rs=70.6m Kp=10.15u W=16.0 L=1675.5u Vto=-2.2

+ Rd=60.66m Rds=444.4K Cbd=0.741p Pb=.8 Mj=.5 Fc=.5 Cgso=7.2p

+ Cgdo=1.3p Rg=.811 Is=52.23E-18 N=2 Tt=140n)

* Int'l Rectifier pid=IRFC9140 case=TO3

* 88-08-25 bam creation

Analiza IRF9140

Caracteristica de iesire

Transconductanta

Etapa 5

Poarta NOT

Poarta NOR2

Poarta NOR3

Poarta NAND2

Poarta NAND3

Etapa 6

NOT, NAND, NOR

Produs de sume

BEEB

Nr.

B E E B (hex)

1011 1110 1110 1011 (bin)

A B C D f

0 0 0 0 1



0 0 0 1 1

0 0 1 0 0

0 0 1 1 1

0 1 0 0 0

0 1 0 1 1

0 1 1 0 1

0 1 1 1 1

1 0 0 0 0

1 0 0 1 1

1 0 1 0 1

1 0 1 1 1

1 1 0 0 1

1 1 0 1 1

1 1 1 0 0

1 1 1 1 1

Functia data spre minimizare

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

F = D + AnBnCn + ABCn + AnBC + ABnC

Functia implementata cu porti logice

Functia implementata cu blocuri ale portilor logice construite








Politica de confidentialitate





Copyright © 2021 - Toate drepturile rezervate