1 система условных обозначений современных типов транзисторов. Классификация и принцип работы полевых транзисторов: основные параметры и схемы включения

Г или 1 —                      ;

К или 2 —                  ;

А или 3 —                        ;

И или 4 —                          .

Определите подкласс (или группу) диода.

Д -;

И -;

А -;

Ц -;

В -;

С -;

Г -.

9. Перечислите модификации конструктивного исполнения бескорпусных приборов;

Таблица 1.6

Таблица 1.7

Условные графические обозначения диодов

Система условных обозначений оптоэлектронных приборов

Таблица 1.8

Укажите исходный полупроводниковый материал, из которого изготовлен оптоэлектронный прибор.

Г или 1 —                      ;

К или 2 —                  ;

А или 3 —                        ;

И или 4 —                          .

Определите подкласс (или группу) оптоэлектронного прибора.

Л -;

О -;

Перечислите подклассы оптоэлектронных приборов:

Подкласс Л — для излучающих оптоэлектронных приборов;

Подкласс Л — для оптопар.

14. Перечислите модификации конструктивного исполнения бескорпусных приборов;

Таблица 1.9

Таблица 1.10

Условные графические обозначения оптоэлектронных приборов.

Система условных обозначений отечественных интегральных микросхем

Таблица1.11

Система условных обозначений отечественных интегральных микросхем

Таблица1.12

Таблица1.13

Таблица1.14

Таблица 1.15

Таблица 1.16

Обозначение базовых логических элементов согласно разным зарубежным стандартам для логических элементов (стандарта DIN 4070).

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Задание 2.

Задание 3.

Задание 4.

Задание 5.

Задание 6.

Задание 7.

Задание 8.

Изучите особенностей корпусов ИМС (стр.19, рис.1), в таблицу занесите следующие данные

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Микитин В.М., Смирнов Н.А., Тювин Ю.Д. Электронное конструирование ЭВМ. Основы компоновки и расчета параметров конструкций: Учеб. пособие- М.: МИРЭА, 2000.- 118 с.

2. Микитин В.М. Теория и практика расчета компоновочных параметров при электронном конструировании СВТ: Учебное пособие. – М.: МИРЭА, 2002. – 112с.

3. Коваленко С.М. Технология и основные характеристики интегральных схем и микропроцессоров: Учебное пособие. — М.: МИРЭА, 1998. — 27 с.

Какой из трех усилителей имеет инвертирующий эффект?

Ответ: ……………..

Вопрос 2: Почему усилители с общим стоком не имеют такой же значимости, что и усилитель с общим коллектором на биполярном транзисторе?

Ответ: ……………..

Вопрос 3: в каких отношениях усилитель с общим затвором отличается от усилителя с общим истоком?

Ответ: ……………..

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Классификация и обозначения полупроводниковых приборов

Для унификации обозначений и стандартизации параметров полупроводниковых приборов используется система условных обозначений. Эта система классифицирует полупроводниковые приборы по их назначению, основным физическим и электрическим параметрам, конструктивнотехнологическим свойствам, виду полупроводниковых материалов. Система условных обозначений отечественных полупроводниковых приборов базируется на государственных и отраслевых стандартах. Первый ГОСТ на систему обозначений полупроводниковых приборов – ГОСТ 10862–64 был введен в 1964 году. Затем по мере возникновения новых классификационных групп приборов был изменен на ГОСТ 10862–72, а затем на отраслевой стандарт ОСТ 11.336.038–77 и ОСТ 11.336.919–81. При этой модификации основные элементы буквенно-цифрового кода системы условных обозначений сохранились. Данная система обозначений логически выстроена и позволяет дополнять себя по мере дальнейшего развития элементной базы.

Основные термины, определения и буквенные обозначения основных и справочных параметров полупроводниковых приборов приведены в ГОСТах:

• 25529–82 – Диоды полупроводниковые. Термины, определения и буквенные обозначения параметров.

• 19095–73 – Транзисторы полевые. Термины, определения и буквенные обозначения параметров.

• 20003–74 – Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров.

• 20332–84 – Тиристоры. Термины, определения и буквенные обозначения параметров.

1. Условные обозначения и классификация отечественных полупроводниковых приборов.

Система обозначений полупроводниковых приборов по ОСТ 11.336.919–81 «Приборы полупроводниковые. Система условных обозначений», которая состоит из 5 элементов. В основу системы обозначения положен буквенно-цифровой код.

Первый элемент.

Первый элемент (буква или цифра) обозначает исходный полупроводниковый материал, на базе которого создан полупроводниковый прибор. Для приборов общегражданского применения используются буквы Г, К, А и И, являющиеся начальными буквами в названии полупроводникового материала. Для приборов специального применения (более высокие требования при испытаниях, например выше температура) вместо этих букв используются цифры от 1 до 4. В табл. П.1 приведены обозначения для первого элемента.

Таблица П.1

Второй элемент.

Второй элемент – буква, обозначает подкласс полупроводниковых приборов. Обычно буква выбирается из названия прибора, как первая буква названия (табл. П.2).

Таблица П.2

Третий элемент.

Третий элемент – цифра, в обозначении полупроводниковых приборов, определяет основные функциональные возможности прибора. У различных подклассов приборов наиболее характерные эксплуатационные параметры различные. Например, для транзисторов – это рабочая частота и рассеиваемая мощность, для выпрямительных диодов – максимальное значение прямого тока, для стабилитронов – напряжение стабилизации и рассеиваемая мощность, для тиристоров – значение тока в открытом состоянии. В табл. П.3 приведены значения цифр в третьем элементе условных обозначений для различного класса полупроводниковых приборов.

Таблица П.3

Четвертый элемент.

Четвертый элемент – две либо три цифры, означает порядковый номер технологической разработки и изменяется от 01 до 999.

Пятый элемент.

Пятый элемент – буква, в буквенно-цифровом коде системы условных обозначений указывает разбраковку по отдельным параметрам приборов, изготовленных в единой технологии. Для обозначения используются заглавные буквы русского алфавита от А до Я, кроме З, О, Ч, Ы, Ш, Щ, Я, схожих по написанию с цифрами.

Примеры обозначения полупроводниковых приборов:

2Д204В – кремниевый выпрямительный диод с постоянным и средним значением тока 0,3…10 А, номер разработки 04, группа В.

КС620А – кремниевый стабилитрон мощностью 0,5…5 Вт, с номинальным напряжением стабилизации более 100 В, номер разработки 20, группа А.

КТ937А – кремниевый биполярный транзистор, большой мощности, высокочастотной (с граничной частотой более 30 МГц), номер разработки 37, группа А.

КП310А – кремниевый транзистор малой мощности, с граничной частотой более 30 МГц, номер разработки 10, группа А.

Лекция 12. Полевые транзисторы. Классификация, принцип действия, основные параметры, схемы включения и режимы работы

12.1. Классификация полевых транзисторов

Полевым транзистором называется полупроводниковый прибор, ток в котором создаётся основными носителями зарядов (только электронами или только дырками). Заряды перемещаются в области, которая называется канал. Электрод, через который ток втекает в транзистор, называетсяисток(И). Прошедшие через канал заряды выходят из него через электрод, который называетсясток(С). Движением зарядов управляет электрод, который называетсязатвор(З).

Классификация. В зависимости от типа проводимости канала различают полевые транзисторы с каналом типаpи типаn, а в зависимости от способа выполнения затвора – с управляющимp—nпереходом и с изолированным затвором. Условное графическое обозначение полевых транзисторов представлено на рис. 12.1. Стрелка показывает направление от слояpк слоюn.

Рис. 12.1. Условное графическое обозначение полевых транзисторов

В 1926 году был открыт полевой эффект и указан его недостаток — поверхностные волны в металле не позволяли проникать полю затвора в канал. Однако в 1952 году Уильям Шокли исследовал влияние управляющего p—nперехода на ток в канале, а в 1959 году Джон Аталла и Дэвон Канг из Bell Labs изготовили полевой транзистор с изолированным затвором по технологии МОП металлический (Al) затвор, изолятор оксид кремния (SiO₂) и канал-полупроводник (Si).

Система обозначений транзисторов была рассмотрена в лекции 6, и для полевых транзисторов, как и для биполярных, установлена отраслевым стандартом ОСТ 11336.919 – 81 и его последующими редакциями.

12.2. Устройство и принцип действия полевых транзисторов с управляющимp-n переходом

Рассмотрим физические процессы, происходящие в полевом транзисторе с управляющим p—nпереходом и каналомn-типа, схематичное изображение которого представлено на рис. 12.2.

Рис. 12.2. Полевой транзистор с управляющим p—n переходом и каналом n-типа

Такая конструкция, в которой электроды расположены в одной плоскости, называется планарной. В исходном полупроводниковом материале методом диффузии создаётся легированная область n– канал. Затем на поверхности образуют сток, исток и затвор таким образом, что канал получается под затвором. Нижняя область исходного полупроводника – подложка – обычно соединяется с затвором. Исток подключают к общей точке источников питания, и напряжения на стоке и затворе измеряют относительно истока.

Изменение проводимости канала осуществляется изменением напряжения, прикладываемого к p—n переходам затвора и подложки. На рис. 12.3. представлены графики статических характеристик. Поскольку ток затвора не зависит от напряжения U_ЗИ, входная характеристика отсутствует. Вместо неё применяется сток — затворная характеристика передачи. Выходная характеристика – это зависимость тока стока от напряжения на стоке при фиксированном напряжении на затворе.

Рис. 12.3. Статические характеристики полевого транзистора с управляющим p—nпереходом

При U_ЗИ= 0 толщинаp—n – переходов затвора и подложки минимальна, канал «широкий» и проводимость его наибольшая. Под действием напряжения U_СИпо каналу будет проходить ток, создаваемый основными носителями зарядов – электронами. На участке напряжений от 0 доU_СИ.НАСток будет нарастать и достигнет величиныI_С.нач– начального тока стока. Дальнейшее увеличение напряжения на стоке повышает напряжённость поля в запорном слоеp—n переходов затвора и подложки, но не увеличивает ток стока. Когда напряжение на стоке достигнет U_{СИ.макс}, может наступить электрический пробой по цепи сток – затвор, что показывает вертикальная линия роста тока на выходной характеристике.

Если отрицательное напряжение на затворе увеличивать, то, в соответствии с эффектом Эрли, толщина p—n – переходов затвора и подложки начнёт увеличиваться за счёт канала, сечение канала будет уменьшаться. Ток стока будет ограничен на меньшем уровне. Если и дальше увеличивать отрицательное напряжение на затворе, то, при некоторой его величине, называемой напряжением отсечки U_ЗИотс,p—n переходы затвора и подложки сомкнутся и перекроют канал. Движение электронов в канале прекратится, ток стока будет равен нулю, и не будет зависеть от напряжения на стоке.

Следовательно, полевой транзистор с управляющим p—n–переходом до напряжения на стоке U_СИ.НАС работает как регулируемое сопротивление, а на горизонтальных участках выходных характеристик может использоваться для усиления сигналов в режиме нагрузки.

Система обозначений биполярных транзисторов

— Википедия

Транзистор является электронным составным элементом, который используется в дополнительных электронных схемах (логические схемы, усилитель, стабилизатор напряжения, модуляция сигнала и т. Д. и т. Д. ), созданный на основе высокого напряжения.

Транзистор является полупроводниковым устройством с тремя активными электродами, что позволяет управлять напряжением или напряжением на выходе из электрода ( сборник для двухпроводного транзистора и стока на транзистор на выходе Champ) больше на входном электроде ( на базе на двухпроводном транзисторе и на решетке для транзистора и на чемпионе).

C’est un composant fondamental des appareils électroniques et des circuit logiques.

В комплекте для путешествий по полупроводникам, транзистор был изобретен 23 декабря 1947 г. по американцам Джон Бардин, Уильям Шокли и Уолтер Браттен, хранители лабораторий Bell ^{[примечание 1]} .Ces chercheurs ont reçu pour cettevention le prix Nobel de Physique en 1956 ^[4] .

Herbert Mataré et Heinrich Welker deux Physiciens, занимающийся параллельным развитием и независимостью «французского транзистора» в июле 1948 года, когда работал в Compagnie des Freins et Signaux в Париже ^[5] . Он представляет собой предварительную заявку на транзистор 13 после 1948 года . Les études menées par les commissaires montrent qu’ils ne se sont pas appuyés sur l’annonce du transistor du lab américain mais qu’ils ont bien eu l’idée en même temps ^[5] .Le 18 мая 1949 г. , это изобретение европейского происхождения, представленное на пресс-сайте компании Transistron, ^[6] . L’objectif est alors de conquérir le marché mondial en premier. В современной технике пресса без использования Transistron considéré plus résistant et plus stable ^[5] . Неанмуанс французского правительства сосредоточен на ядерных технологиях, транзисторе есть на тележке и на транзисторе ^[5] . В 1952 году Герберт Матаре создал предприятие Intermetall, ставшее премьерой по производству транзисторов и ставшим первым произведением, а также с презентацией премьеры радио на транзисторах на авангарде техасских инструментов.

Avant cela, Herbert Mataré avait déjà Approché l’effet transistor alors qu’il travaillait pour l’arlemande durant la second guerre mondiale dans le but d’améliorer les радары. L’urgence de la guerre l’empêcha de se pencher davantage sur le sujet et il qualifia ce phénomène d ’« interférences ». Lorsque la Russie reprit le village où il travaillait en Pologne, Herbert Mataré dut brûler toutes ces notes de peur qu’elles tombent entre les mains de l’ennemi ^[5] .

Le transistor is considéré com un énorme progrès face au tube électronique: beaucoup plus petit, plus léger et plus robuste, fonctionnant avec des tsions faibles, autorisant unlumentation par piles, il fonctionne presque Instantanément, s.s. Электронные средства, требующие постоянного дизайна, важного и необходимого источника напряжения (plusieurs centaines de volts).

Une fois le transistor découvert, l’ouverture au grand public ne fut pas immédiate. Первое применение транзистора для радио в 1954 г., ^[7] , после того, как транзистор открыт. Mais à partir de ce moment son impact sur la société fut exponentielle, en specific chez les scientifiques et les industrial. En effet, à partir du midieu des années 1950, на начальном этапе использования транзисторов для ординаторов, бывших в употреблении материалов и относительных мелких деталей для коммерциализации.

После изобретения интегральной схемы в 1958 году, в 1969 году был изобретен микропроцессор, обеспечивающий постоянство миллиметров транзисторов, функционирование в гармонии с поддержкой, ce qui est encore une fois une révolution pour l’informatique moderne ^[8] .

De nos jours, le transistor is iniprésent dans la plupart des appareils de notre quotidien. Обозначение транзистора — это значительно увеличенный кулон, который должен быть уменьшен, в среднем 18 миллиардов транзисторов для 398 мм ^{2 [9]} ru 2018.Внес вклад в развитие большого разнообразия доменов ^[10] . Il est présent dans tout ce qui contient un tant soit peu d’électronique, de notre cafetière à nos voitures en passant par les feux de signalisation. Dès qu’il y a un choix plus complexe que ouvert / fermé dans un appareil électronique, un transistor entre en jeu ^[11] .

Транзистор двуполый [модификатор | модификатор кода файла]

Двухпроводной транзистор является электронным устройством на базе полупроводника, не являющимся принципом функционирования, основанным на двух PN, прямых и обратных.

Транзистор эффективный [модификатор | модификатор кода файла]

Противоречие с двухпозиционной транзисторной решеткой, работающей по принципу «effet de champ» (d’où son nom), и не по номинальной мощности.

Назначение транзисторов с активным действием (FET, для полевого транзистора ), с отличительными признаками семейства:

• Транзисторы MOSFET: используются для собственных структур Métal / Oxyde / Semi-conducteur;
• Транзисторы с полевым транзистором: используются патенты PN.

Транзистор одинарный [модификатор | модификатор кода файла]

Транзистор unijonction , не содержит квазимент плюс утилит, служит для релаксации осцилляторов.

Гибридная технология [модификатор | модификатор кода файла]

L’IGBT, представляет собой гибридный двухпроводной транзистор и MOSFET, принципиально используется в электронной промышленности.

Приложения [модификатор | модификатор кода файла]

Два основных типа транзисторов, которые позволяют реагировать на другие аналоговые электронные устройства и их число, которое используется в электрических сетях и на высоком напряжении.

• Двухпозиционная технология используется в аналогах и в электронной электронике.
• Технологии FET и CMOS в основном используются в электронной цифровой системе (логическая реализация операций). Ils peuvent être utilisés pour faire des blocs analogiques dans des circuit numériques (régulateur de Voltage par instance). Ils sont aussi utilisés pour faire des commandes de puissance (moteurs) et pour l’électronique haute Voltage (автомобиль). Leurs caractéristiques s’apparentent plus à celles des cells électroniques.Предлагаю лучшую линейную музыку в кадрах усилителя Hi-Fi, без искажений.

Объединение двух технологий используется с IGBT.

Les subrats utilisés sont le germanium (série AC, aujourd’hui obsolète), le silicium, l’arséniure de gallium, le silicium-germanium et al., А также récemment le carbure de silicium, le nitrure de gallium, l’antimoniure d’indium.

Залейте большое количество приложений, используя кремний из других материалов, а также экзотические материалы, которые используют арсенал галлия и нитру галлия, которые используются для преобразования сверхчастотных и микроэлектронных транзисторов.

• Биполярный транзистор состоит из двух частей субстрата полупроводниковой идентификации (P или N), формируемых как обратный транш полупроводниковой допинг-схемы; по типам ainsi deux: N-P-N et P-N-P.
• Транзистор с эффектом чемпиона , классифицирующий, как образованный полупроводниковый допинг N (или P), и окружающий его окружающий слой полупроводникового допинг-преобразователя P (ou N). On parle de FET à canal N ou P suivant le dopage du barreau.
• Транзистор MOS состоит из полупроводникового стержня P или N sur lequel on fait croître par épitaxie une mince couche d’isolant (диоксид кремния, например), laquelle est surmontée d’une électrode métallique.

Les trois connexions sont appelées:

Из двух типов двухполюсных транзисторов, переходный электрод в образе куранта с аппеляцией. Le courant dans l’émetteur est égal à la somme des courants du collecteur et de la base.

La flèche identifie l’émetteur et suit le sens du courant; elle pointe vers l’extérieur dans le cas d’un NPN, vers l’intérieur dans le cas d’un PNP. L’électrode reliée au milieu de la barrecentrale figure la base et la troisième électrode figure le collecteur.

Dans le cas de l ’ effet de champ , la flèche disparaît, car le dispositif est symétrique (слив и источник sont échangeables). Les traits obliques sont constantuellement remplacés par des traits droits.

Залейте транзистор MOS , решетка должна быть отключена от электродов, чтобы выявить изоляцию из-за присутствия оксида.

En réalité, il existe une quatrième connexion pour les transistors à effet de champ, le substrat (parfois appelé bulk ), qui est ambuellement relié à la source (c’est la connexion entre S et les deux traits verticaux sur le схема).

Премьер-транзисторы, использующие германий для полупроводников.Ce matériau, de nouveau utilisé для определенных приложений, vite été remplacé par le silicium plus résistant, а также souple d’emploi, moins sensible à la température. Существующие австралийские транзисторы, использующие галлий, особенно в области гиперчастот.

Тяжелые транзисторы по принципу действия используются в усилении большого коэффициента усиления сигнала с заданной амплитудой и напряжением баса. Это разумно для зарядки электростатических устройств.

Les évolutions technologiques ont donné les transistors or commutateurs MOS de puissance, sont de plus en plus utilisés dans toutes les applications de commutation de forte puissance (класс D), базовое напряжение, vu qu’ils n’ont presque plus de resistance Уменьшение стока дополнительных транзисторов, они не проходят и не используются повторно (излучатели).

Графен, модернизированный материал для прометирования и производительности, средство для замены кремния в транзисторах будущего поколения.

МОП-транзисторы и двухпозиционные транзисторы, функционирующие по различным параметрам:

Le транзистор двухполюсный

Усилитель-усилитель

, входящий в состав космической базы / измеритель мощности, умноженный на коэффициент усиления транзистора, входящего в состав и коллектора.Двухполюсные транзисторы NPN (négatif-positif-négatif), которые несут цепь на основе базы (+) по сравнению с меткой (-), без увеличения скорости и с другой стороны, с напряжением на базе транзисторов PNP (-) émetteur (+), mais peuvent être produits avec des caractéristiques compémentaires par les fabricants for les anécessitant.

Эффективный транзистор

Son organe de commande est la grille ( gate en anglais). Celle-ci n’a besoin que d’une voltage (ou un Potentiel) Entre la grille et la source для управления курантом, входящим в источник и дренаж.Le courant de grille est nul (ou négligeable) en régime statique, puisque la grille se comporte vis-à-vis du circuit de commandecom unconcondateur de faible capacity. Существуют дополнительные типы транзисторов с эффективностью : транзисторы по , с добавлением , по , с расширением (нижняя часть плюс номера) и по с номером (JFET). Dans chaque famille, на основе утилизатора плодов, так что канал типа N, так и типа P, может не быть шести различных типов.
— Залейте транзисторы в устройство, используя JFET, канал сток-исток будет проводником, чтобы потенциал решетки был равен нулю. Налейте le bloquer, il faut rendre ce Potentiel négatif (pour les canaux N) или positif (pour les canaux P).
— Инверсия, обогащающие транзисторы не блокируют решетку и не потенцируют. Поляризуйте решетку транзистора с положительным положительным напряжением или отрицательным с номинальным напряжением транзистора, оставив пространство исток-сток для отклоняющегося проходного канала транзистора.

Эти транзисторы отображаются по номинальному напряжению, соответствующему напряжению решетки, что соответствует переходному соединению блока транзистора и его проводнику. Противопоставление двухполюсных транзисторов, напряжение не зависит от используемого полупроводника (кремний, германий или As-Ga), напряжение на транзисторах не зависит от технологии и может быть изменено. sein d’un même lot.Транзистор с эффектом чемпиона в канале Не имеет полупроводникового соединения, а также старые трубки на видео (триоды). Iss trans trans? , Majoritaires dans un canal P. La conductivité d’un canal N est ainsi supérieure à celle d’un canal P de même Dimension.

Многочисленные интегральные схемы (в частности, микропроцессоры), использующие технологию CMOS, допускающую большие объемы (плюс миллионы) транзисторов с эффективными улучшениями (обогащением) и требованиями ‘на ретрове des N et des P). Pour une même fonction, l’integration de transistors bipolaires consommerait beaucoup plus de courant. En effet, un circuit CMOS ne consomme du courant que lors des basculements. Создание CMOS-матрицы соответствует уникальному электрическому заряду, необходимому для зарядного устройства на выходе.Leur disipation est donc quasiment nulle si la fréquence d’horloge est modérée; обеспечивает непрерывное развитие электрических цепей в стопках или батареях (телефоны или портативные устройства для обычных людей, фото одежды …).

Транзисторы Autres

• • IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором , ): гибридный транзистор с характеристиками на входе и выходе из двухполюсного транзистора. Уникальное использование в электронной электронике.
  • Соединение транзистора: этот транзистор используется для обеспечения отрицательного динамического сопротивления, он обеспечивает простоту осцилляции. N’est plus utilisé de nos jours.
  • Фототранзистор: это биполярный транзистор, не нужно подключать базу — коллекционер разумен, как люмьер. Связь с фотодиодом, более того, разумна, усилитель работает на транзисторе.
  • L’opto-Изолятор: фототранзистор, который является монте-в-механике с электролюминесцентным диодом.Это светильник, обеспечивающий передачу сигналов на фототранзистор и электролюминесцентный диод. Le pouvoir d’isolation très élevé (de l’ordre de 5 kV ) en fait le composant idéal for isoler galvaniquement un circuit de commande, d’un circuit de power. Существующие австралийские оптоизоляторы, использующие композитные компоненты, вылетают на тиристор и симистор.

Sauf dans le domaine des fortes peissances, il est devenu red de n’avoir qu’un seul transistor dans un boîtier (pour les fortes power, on optera pour un montage Darlington, permettant d’obtenir un get en courant plus important).

Les circuit intégrés ont permis d’en interconnecter d’abord des milliers, puis des миллионы. Интеграция плюс миллиарда транзисторов на все компоненты составлены в соответствии с июля 2008 г. от Nvidia на GT200. La puce, использование графического процессора (GPU) с 1,4 миллиардами гравированных электрических компонентов и 65 нанометров, на поверхности окружающей среды 600 мм ² .

Цепи Ces представляют собой реалистичную службу микропроцессоров, воспоминаний и элементов композиционных материалов.

Примечания [модификатор | модификатор кода файла]

1. ↑ Comme souvent en histoire des Sciences, la paternité de cette découverte est parfois remise en cause, pour être attribuée à Julius Edgar Lilienfeld qui, en 1925, avait déjà découvert le principe du transistor à effet de dempét de.Cependant, Bardeen, Shockley et Brattain сохраняют универсальный контроль над изобретением, производят эффективный fabriqué le premier transistor.

Ссылки [модификатор | модификатор кода файла]

1. ↑ ^{a et b} « Bell Labs Holding page », на www.smecc.org (обратитесь к 8 мая 2018 г.)
2. ↑ Mémo 48-130-10 — Архив
3. ↑ voir «Prononc. Et Orth .:», на сайте cnrtl.fr, консультироваться с 9 июля 2015 г.
4. ↑ «Нобелевская премия по физике 1956 г.» .Nobelprize.org. Nobel Media AB. Архивировано из оригинала 16 декабря 2014 года. Проверено 7 декабря 2014 года.
5. ↑ ^{a b c d et e} (ru) Майкл Риордан, « Как Европа пропустила транзистор », IEEE Spectrum , 1 ^er ноябрь 2005 г. (lire en ligne)
6. ↑ (ru) « История французских транзисторов » (см. 6 ноября 2016 г.) , Copyright Mark Burgess 2010
7. Перейти к началу страницы «Пост на транзисторах à la conquête de la France: La radio nomade (1954-1970)» [архив], sur franceculture.fr, avril 2012 (см. le 28 février 2018).
8. ↑ (ru) Эндрю Таненбаум, Операционные системы: разработка и внедрение , Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси, Прентис-Холл, 1987 , 719 стр. (ISBN 978-0-136-37406-0 и др. 978-0-136-37331-5, OCLC 801855787)
9. ↑ (ru) «Qualcomm Datacenter Technologies объявляет о коммерческой поставке Qualcomm Centriq 2400 — первого в мире серверного процессора 10 нм и самого высокопроизводительного серверного процессора на базе ARM, когда-либо созданного | Qualcomm».Qualcomm. Дата обращения 22 февраля 2018.
10. ↑ (en) Национальная академия наук, Национальная инженерная академия и Институт медицины. 1993. «Наука, технологии и федеральное правительство: национальные цели новой эры». , Издательство Национальных Академий. Вашингтон
11. ↑ (ru) Вацлав Смил, Преобразование двадцатого века: технические инновации и их последствия , Oxford New York, Oxford University Press, 2006 , 358 с. (ISBN 978-0-195-16875-4, lire en ligne)

Sur les autres projets Wikimedia:

Связи статей [модификатор | модификатор кода файла]

Liens externes [модификатор | модификатор кода файла]

Что такое униполярный / полевой транзистор?

Полевой транзистор (FET) — Также известный как униполярный транзистор , представляет собой трехконтактный (три электрода), управляемый напряжением электронный компонент полупроводник , способный усиливать электрический сигнал. Семейство полевых транзисторов состоит из группы из нескольких типов различных компонентов, общей чертой которых является косвенное влияние электрического поля на сопротивление полупроводника или сопротивление тонкого непроводящего слоя.Теоретически полевым транзистором можно управлять без потребления энергии. В работе компонента участвует только один тип носителей нагрузки, отсюда и название униполярное, а управление выходным током осуществляется с помощью электрического поля (полевые транзисторы).

FET — Внутреннее устройство и принцип действия

имеет три электрода:

• Дренаж «D» — электрод, до которого доходят носители груза.Ток стока — I _D , напряжение сток-исток — В _DS ,
• Затвор «G» — электрод, контролирующий поток зарядов. Ток затвора — I _G , напряжение затвор-исток — В _GS ,
• Источник «S» — электрод, от которого несущие нагрузки перетекают в канал. Ток источника обозначен как I _S .

Это эквиваленты электродов биполярных транзисторов .Два из них: Drain и Source подключены к правильно легированному полупроводниковому кристаллу. Между этими концами создается канал, по которому течет ток. Третий конец размещен вдоль канала: Gate , благодаря которому мы можем контролировать течение тока. В случае соединения нескольких МОП-транзисторов в интегральной схеме часто используется четвертый электрод: B — Body (или Bulk ) для смещения подложки. Но в целом этот конец связан с источником.

FET — Задания для студентов

Если вы студент или просто хотите научиться решать задачи с полевыми транзисторами, посетите в этом разделе нашего веб-сайта, где вы можете найти широкий спектр электронных задач.

Отдел полевых транзисторов

В зависимости от принципов и законов работы мы можем выделить два основных типа полевых транзисторов, которые подразделяются, как показано на рисунке 1. ниже:

Фиг.1. Деление полевых транзисторов

JFET — Конструкция и принцип работы

JFET-транзистор состоит из полупроводникового слоя n-типа в N-канальных JFET-транзисторах или полупроводника p-типа в P-канальных JFET-транзисторах. Эти слои образуют канал. Электроды подключаются к обоим концам канала. В JFET-транзисторах затвор изолирован от канала обратносмещенным переходом (с очень высоким входным сопротивлением).

JFET должны быть поляризованы таким образом, чтобы носители перемещались от истока к стоку, а переход затвор-канал должен иметь обратное смещение.

Есть два варианта этой развязки:

• P-N переход (PNFET),
• Переход M-S (металл-полупроводник).

Канал, по которому будет течь ток, расположен между стоком и истоком. Регулировать ширину канала (его сопротивление) можно, изменяя напряжение затвор-исток (В _GS ). Повышение напряжения V _GS (которое вызывает обратное смещение перехода) вызывает сужение канала до его полного «закрытия» — ток не течет.К напряжению V _GS добавляется падение напряжения между определенной точкой канала и источником (V _DS ). Увеличение значения напряжения V _DS в конечном итоге приведет к соединению обедненных слоев и блокированию канала путем насыщения транзистора. Значение тока стока I _D не возрастет независимо от дальнейшего увеличения напряжения V _DS , и транзистор становится очень хорошим элементом крутизны.

Рис. 2. Символы JFET

Фиг.3. Внутренняя структура JFET с каналом «N» типа

MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor FET) — Конструкция и принцип работы

В MOSFET-транзисторе затвор изолирован от канала диэлектрическим слоем. Область, обозначенная «N +», представляет собой сильно легированный полупроводник типа «N». В случае E MOS транзисторов с напряжением V _GS = 0, канал блокируется (его сопротивление принимает значение МОм, а ток I _D не течет).За счет увеличения напряжения V _GS канал увеличивает его проводимость, и после достижения определенного значения, называемого пороговым напряжением V _T , через канал становится возможным протекание тока стока I _D . Ток стока полевого МОП-транзистора регулируется сигналом напряжения затвора величиной до нескольких вольт, что обеспечивает совместимость со всеми системами МОП, особенно с КМОП. Мощность, необходимая для управления им, очень мала, а зона безопасной работы больше по сравнению с BJT-транзисторами .Кроме того, время переключения также короче по сравнению с BJT.

Минимальное значение сопротивления канала, указанное производителем, можно найти в технических данных как rds _на (оно зависит от максимального напряжения транзистора V _DS . Значение тока I _D , которое будет протекать через Созданный канал зависит от напряжения V _DS , но не является линейной зависимостью и описывается формулой:

β — Коэффициент усиления тока
Этот ток влияет на состояние смещения затвора, изменяя его, что приводит к сужению канала около стока.В случае дальнейшего увеличения напряжения затвор-исток V _GS , отключение напряжения V _GSoff будет превышено в какой-то момент, что приведет к потере созданного канала (V _GS = V _DS )

• MOSFET в режиме истощения — D MOS (обычно включен):

Рис. 4. Символы D MOS

• MOSFET в режиме расширения — E MOS (обычно выключен):

Рис. 5. Символы E MOS

Фиг.6. Внутренняя структура E MOS с каналом типа «N»

FET — Режимы работы

Имеется три режима работы транзисторов:

• Режим отключения: | V _GS | > | V _T | при любом | V _DS |,
• Активный режим (также известный как линейный или ненасыщенный): | V _GS | <| V _T | и | V _DS | <= | V _DSsat |,
• Режим насыщения : | V _GS | <| V _T | и | V _DS | => | V _DSsat |.

Примечание: Во многих странах единица измерения напряжения и символ называются «V» вместо «U», как в этой статье.

FET — Основные параметры

• В _{DS max} — максимальное напряжение сток-исток,
• I _Dmax — максимальный ток стока,
• В _GSmax — максимальный ток затвор-исток,
• P _totmax — допустимая потеря мощности,
• В _Т — пороговое напряжение, при котором начинает течь ток,
• I _DSS (V _GS = 0) — ток насыщения при определенном V _DS current,
• г [S-Siemens] — коэффициент крутизны,
• rds _(on) — минимальное значение сопротивления канала транзистора, работающего в режиме ненасыщения,
• I _Gmax — максимально допустимый ток затвора,
• I _{D (OFF)} — ток стока в режиме отсечки — при напряжении | В _GS | > | V _{GS (ВЫКЛ)} |.

FET — Вольт-амперные характеристики

Передаточные характеристики — они описывают зависимость тока стока I _D от напряжения затвор-исток V _GS с определенным напряжением сток-исток V _GS .

Рис. 7. JFET «N»

Рис. 8. Д МОП «N»

Рис. 9. E MOS «N»

• Характеристики стока (для полевого транзистора типа «N») — описывает соотношение стока I _D ток от стока-истока В _DS напряжение с определенным затвором-истоком В _GS напряжение.Область характеристик была разделена на две части: активную и насыщенную область.

Рис. 10. Характеристики стока (для униполярного транзистора типа «N»)

Практическое применение — униполярный полевой МОП-транзистор — NMOS-транзистор

В практических упражнениях действие транзистора NMOS в его простейшей форме показано в виде ключа транзистора. Такое использование в основном работает в приложениях микроконтроллеров, оно используется для управления сигналом от микроконтроллера к внешним приемникам.

Для этого упражнения нам понадобятся следующие вещи:

Схема подключения выглядит так:

Рис. 11. Схема подключения: V2: источник питания 9 В постоянного тока, D1: белый светодиод, R1: резистор 220 Ом, M1: транзистор BUZ11, R2: резистор 1 кОм, V1: батарея 3 В (на схеме синусоидальный источник используется для иллюстрации работы транзистора). Обратите внимание, что символы на схеме отличаются для транзистора, но имеют параметры, аналогичные параметрам BUZ11.

Готовая подключенная схема на макетной плате показана ниже на Рис. 12:

Рис. 12. Схема подключения макетной платы

Система после подключения питания 9 В не показывала никаких действий. После подключения АКБ в схему загорелся светодиод. Это самый простой способ проиллюстрировать принцип действия напряжения V _T (напряжение пробоя) в униполярных транзисторах. В транзисторе БУЗ11 диапазон напряжений VGSTh от 2.От 1 до 4 В. При использовании батарей 3 В мы получаем напряжение, достаточное для открытия канала между стоком и истоком в униполярном транзисторе. После этого начинает светиться светодиод.

Рис. 13. Еще одна иллюстрация подключения и работы макета

Кроме того, на диаграмме ниже мы можем видеть напряжения на батарее V (n005), которые варьируются от 3 до -3 В и прикладываются к затвору транзистора между током на светодиодах I (D1). Кроме того, на осциллограмме мы можем видеть напряжение VDS, вид сигнала зависит от времени включения транзистора.

Рис. 14. Схема подключения макета

Введение в основы микросхем и транзисторов Краткая история Типы транзисторов Дизайн по закону Мура и производство

• Главная страница
• Документы
• Введение в основы ИС и транзисторов Краткая история Типы транзисторов Дизайн по закону Мура …

Размер встраивания (пикс. ) 344 x 292429 x 357514 x 422599 x 487

Текст введения в основы микросхем и транзисторов Краткая история Типы транзисторов Дизайн закона Мура…

• Введение в основы микросхем и транзисторов

  Краткая история Типы транзисторов Дизайн по закону Мура и производство

• Первый программируемый электронный компьютер

  Электрический числовой интегратор и калькулятор (ENIAC) создан армией США в 1947 году Построен из 18000 вакуума ламп, ENIAC потреблял 200 кВт и выходил из строя в среднем каждые 6 часов

• Краткая история

  1958: Первая интегральная схема Флип-флоп с использованием двух транзисторов Построен Джеком Килби из Texas Instruments 2003 Процессор Intel Pentium 4 (55 миллионов транзисторов) 512 Мбит DRAM (> 0.5 миллиардов транзисторов) 2006 г.Мпроцессор Intel Duo Core (151 миллион транзисторов) Суммарный годовой темп роста 55% за 48 лет Ни одна другая технология не развивалась так быстро За счет миниатюризации транзисторов Меньший — дешевле, быстрее, потребляет меньше энергии! Революционное влияние на общество

• Годовой объем продаж

  1018 транзисторов, произведенных в 2003 г. 100 миллионов на каждого человека на планете

• Приложения СБИС

  СБИС — это технология реализации электронных схем

  — аналоговых или цифровых

  Она связана с формированием схемы взаимосвязанных переключателей

  и вентилей на поверхность кристалла полупроводника

  Микропроцессоры Персональные компьютеры Микроконтроллеры Память — DRAM / SRAM Процессоры специального назначения — ASICS (проигрыватели компакт-дисков, приложения DSP

  )

  Оптические переключатели Сделал сложные системы управления массовым производством и, следовательно, дешевыми

• Изобретением транзистора

  На электронных лампах в фи первая половина 20 века.Большой, дорогой, энергоемкий, ненадежный 1947: транзистор с первым контактом

• Первый транзистор и интегральная схема

  Первый транзистор, использующий германий, был создан группой под руководством Уильяма Шокли из Bell Labs в 1947 году Шокли позже разделил Нобелевскую премию в области физики. За свою работу над транзистором Shockley Semiconductor был основан в Пало-Альто в 1955 году. Боб Нойс и Гордон Мур были наняты Шокли для работы над кремниевым транзистором В 1957 году Нойс, Мур и еще 6 человек уезжают, чтобы основать полупроводник Fairchild. Нойс из Fairchild и Джек Килби из Texas Instruments в 1959 году использовали германий, в то время как Fairchild использовал кремний со встроенными проводами. В 1968 году Нойс и Мур покинули Fairchild и основали Intel.Intel — это сокращение от INTegrated ELectronics

• Типы транзисторов

  Биполярные переходные транзисторы (BJT) Кремниевая структура npn или pnp Малый ток в очень тонком базовом слое контролирует большие токи между эмиттером и коллектором Базовые токи ограничивают плотность интеграции

• Конт.

  Полевые транзисторы (FET) n-канальный полевой транзистор и p-канальный полевой транзистор, также известный как униполярный транзистор Работает по принципу, согласно которому проводимость полупроводника может быть увеличена или уменьшена в присутствии электрического поля

• Cont

  МОП-транзистор Металло-оксидный полупроводниковый полевой транзистор (MOSFET) Дополнительный металл Oxide Semiconductor (CMOS)

• Cont

  MOSFET nMOS и pMOS MOSFETS Напряжение, приложенное к изолированному затвору, регулирует ток между истоком и стоком Низкая мощность обеспечивает очень высокую интеграцию

• Cont

  CMOS Использует дополнительные и симметричные пары MOSFET p-типа и n-типа для логики функции Чрезвычайно полезны для копания итоговая схемотехника (действуют как простые переключатели без подтягивающих резисторов) Главное преимущество: гораздо меньшее рассеивание мощности

• Cont

  Работа CMOS (NMOS)

• Cont

  Работа CMOS (PMOS)

• Cont

  Дополнительная МОП (CMOS)

  D

  G

  G

  S

  D

  D

  S

  NMOS

  PMOS

  B

  G

  D

  S

  G

  S

  D

  B

  NMOS с контактом большого объема

  PMOS с контактом большого объема

  G = затвор

  D = сток

  S = источник

  B = большой объем

• Схема инвертора CMOS

• Обычно процессы 1970-х годов были только nMOS-транзисторы Недорогие, но потребляли энергию в простое 1980-е-настоящее время: CMOS-процессы для низкого энергопотребления

  Интегральные схемы MOS

  Intel 1101 256-битная SRAM

  Intel 40 04 4-bit Proc

• Интегральная схема Intel 8742, 8-битный микроконтроллер, который включает в себя ЦП, работающий на частоте 12 МГц, 128 байт ОЗУ, 2048 байт EPROM и ввод / вывод в том же чипе.

  Процессор Intel Duo Core, максимальная частота процессора 3 ГГц с почти 2 миллиардами транзисторов

• Закон Мура

  1965: Гордон Мур нанес транзистор на каждый чип Количество транзисторов удваивалось каждые 18 — 24 месяца По состоянию на 2006 год площадь микросхем варьировалась от нескольких квадратный мм до 350 мм2, с числом транзисторов до 1 миллиона на мм2.

  Уровни интеграции

  SSI: 10 гейтов

  MSI: 1000 гейтов

  LSI: 10 000 гейтов

  СБИС:> 10 тысяч гейтов

• Подобрать прямую линию в полулогарифмической шкале

  Закон Мура

  Pentium 4

  2 ГГц

  > 40 000 000 транзисторов

  0.18um Technology

  Intel 4004 (1971)

  108 кГц

  2300 Транзисторы

  10um Technology

• Эмпирические доказательства закона Мура

  Интегрированный процессор: Начиная с процессоров Intel серии 486, кэш-память включена Увеличение количества транзисторов Интегрировано микросхемы процессора — кэш L1 + кэш L2. Многокристальный корпус: Pentium Pro и Pentium IIL2 добавлены на одном кристалле с процессорами Celeron 2-го поколения. Тактовая частота компьютера и количество инструкций в секунду (MIPS) продолжают расти, но стали очень неточными показатели мощности процессора.параллельная обработка используется во многих альтернативных формах. Два важных числа в производстве полупроводниковых пластин: размер пластины и размер элемента Увеличение размера пластины для обеспечения большей емкости объема Компоненты уменьшены, чтобы обеспечить большее количество кристалла / кристалла на пластину Преимущество интеграции за счет экономии на масштабе все больше и больше компонентов схемы на одной кривой стоимости / интеграции начинает падать, когда интеграция увеличивается. в какой-то момент возникает эффект плотности дефектов и затраты на привод, увеличивающие количество транзисторов, увеличивают удельную мощность кристалла.Увеличьте функциональность (или сложность) кристалла. Уменьшите размер кристалла, сохраняя при этом функциональность / сложность. Уменьшение размера компонентов улучшает тактовую частоту процессора или снижает его мощность

• Следствия

  Многие другие факторы растут экспоненциально Пример: тактовая частота, производительность процессора

• Дизайн по сравнению с производством область установки, связанная с химическим процессом

  0

  50

  100

  150

  200

  198219841986198819

  219941996199820002002

  Год

  Global Semiconductor Billings

  (миллиарды долларов США)

  Out

  In

  In

  In

  PMOS

  NMOS

  Год

  1

  10

  100

  1,000

  10,000

  197019751980198519

  520002005

  4004

  8008

  8080

  8086

  80286

  Intel386

  Intel486

  Pentium

  Pentium Pro / II / III

  Pentium 4

  Тактовая частота (МГц)