Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Ключевой режим работы МОП-транзистора
|
|
 |
Рассмотрим работу ключа на МОП-транзисторе с n -каналом, изготовленного на кремнии р -типа. (рисунок 5, а) При напряжении на затворе относительно истока, равном нулю, ток стока оказывается ничтожно малым. Это означает, что транзисторный ключ закрыт, напряжение сток-исток максимально, что соответствует логической единице (рисунок 5, б, строка 1).
Подача на затвор положительного относительно истока напряжения приводит к отталкиванию основных носителей - дырок - от поверхности полупроводника и притяжению к поверхности неосновных носителей – электронов (режим обеднения). При определенном значении напряжения на затворе относительно истока (пороговое напряжение UЗИ пор) концентрация электронов у поверхности становится выше концентрации дырок, и проводимость поверхностного слоя меняется с дырочной на электронную (режим инверсии). При этом в поверхностном слое возникает проводящий n -канал и появляется заметный ток стока. Чем больше напряжение на затворе, тем больше инверсия и тем больше ток, протекающий через транзистор. При этом падает напряжение между истоком и стоком - транзисторный ключ открыт, что соответствует логическому нулю (рисунок 5, б строка 2).
 |
Недостатком данных ключей является наличие резисторов, которые занимают в подложке значительно больше места, чем транзистор. Поэтому наиболее широко применяются интегральные микросхемы, у которых вместо резистора также применяется МОП - транзистор, но с каналом другого типа проводимости. Такие взаимодополняющие структуры получили название комплементарных МОП – пар (рисунок 6).
Если на затворы такой МОП-пары подать сигнал логического нуля, то в транзисторе VT2 (c каналом n -типа проводимости) канал будет отсутствовать, а в транзисторе VT1 с каналом p -типа канал будет индуцирован, т. к. на затворе относительно истока будет действовать отрицательное напряжение. Через этот канал выход Y соединяется с плюсом источника питания ИП, и на выходе будет высокий уровень логической единицы.
При подаче на вход логической единицы канал в транзисторе VT1 исчезает, а в VT2 канал индуцируется и через этот канал соединяется с нулевым потенциалом общего провода, следовательно, на выходе будет логический ноль.
Достоинства комплементарной МОП – пары – отсутствие резисторов, что позволяет повысить степень интеграции; очень малое потребление тока, т. к. между плюсом и минусом источника питания всегда оказывается транзистор, у которого нет канала.