Основные параметры полевых транзисторов.

1. Крутизна характеристики: ; (S≈0.1÷500мА/В)

2. – начальный ток стока (при U_ЗИ=0):

• Управляющий p-n переход – 0,2÷600мА;

• Встроенный канал – 0,1÷100мА;

• Индуцированный канал - 10÷500нА.

3. - напряжение отсечки ( );

4. – пороговое напряжение ( );

5. - сопротивление сток-исток в отрытом состоянии

( );

6. - постоянный ток стока (максимальный) ( );

7. – остаточный ток стока ( );

8. – максимальное напряжение сток-исток;

9. - максимальная частота, при которой модуль коэффициента усиления мощности равен единице;

10. - входное сопротивление

( - управляющий p-n переход;

).

Элементы памяти на основе моп-структур (Flesh-память).

МОП-транзисторы могут быть использованы при создании микросхем с энергонезависимой памятью для цифровых устройств.

МОП-структуры с «плавающим» затвором и лавинной инжекцией имеют затвор из кристаллического кремния, изолированный SiO₂ от других частей структуры.

При лавинном пробое p-n перехода (сток или исток и подложка), электроны приобретают энергию, позволяющую им проникнуть (туннелировать) в изолирующий слой и достигнуть затвора (режим записи). На затворе появляется отрицательный заряд, который сохраняется втечение многих лет (уменьшение на 25% за 10 лет). Величина заряда выбирается такой, которая обеспечивает создание индуцированного канала p-типа, соединяющего исток и сток, через который может протекать ток.

Для разрушения индуцированного канала (при стирании информации) необходимо убрать электрический заряд с «плавающего» затвора. Для этого затвор облучается, как правило, ультрафиолетом (или ионизирующим излучением другого вида) (режим стирания).

Мощность излучения УФ должна быть достаточной для ионизации и возникновения в цепи «плавающего» затвора фототока, после чего произойдёт рекомбинация носителей и заряд исчезает. Облучение проводится через специальные окошки из кварцевого стекла. Источники излучения - кварцевые лампы.

После записи информации соответствующие транзисторы становятся электропроводными.

После стирания информации, возможна запись вновь. Количество циклов «запись-перезапись» - десятки тысяч.

Для снижения трудоёмкости перепрограммирования, в такую структуру может быть введён второй управляющий затвор, подав на который импульс напряжением ≈30В, можно убрать заряд с «плавающего» затвора.

Усилители электрических сигралов.

1. Усиление – это процесс управления потоком энергии, поступающей от источника питания в нагрузку. Причем, мощность, требующаяся для управления, как правило, значительно меньше мощности, выделяемой в нагрузке.

2. Усиление – это процесс увеличения мощности управляющего сигнала за счёт преобразования энергии источника питания в энергию выходного сигнала. Форма сигнала при усилении должна сохраняться без существенных искажений.

Усилителем называется устройство, которое осуществляет управление значительными потоками энергии с помощью управляющих сигналов меньших энергий.

Очевидно, что эффект усиления сигнала по мощности наблюдается только в том случает, когда имеется источник энергии.

Структурная схема усилителя.

Р₁ – мощность источника сигнала;

Р₂ – мощность усиленного сигнала, поступающего в нагрузку;

Р₀ – мощность, отбираемая от источника питания.

При усилении выполняется соотношение Р₂>Р₁.

Р₁ – определяет алгоритм передачи энергии от источника питания в нагрузку.

И сточники сигналов: микрофоны, термопары, фотоэлементы, антенны, датчики физических величин и т.п.; а также усилители, уровни выходных сигналов которых недостаточны для нагрузки (например: термопара - единицы мВт атомный реактор – сотни кВт – для стабилизации t˚C)

Источник энергии: выпрямитель, стабилизатор, химический источник тока, батарея фотоэлементов, термобатареи и т.д.

Нагрузка: телефоны, динамики, ЭЛТ, светодиоды, электромеханические исполнительные элементы и т.п.