<< Chapter < Page Chapter >> Page >

Người ta chứng minh được rằng:

I D = K V GS V GS ( th ) 2 size 12{I rSub { size 8{D} } =K left [V rSub { size 8{ ital "GS"} } - V rSub { size 8{ ital "GS" \( ital "th" \) } } right ] rSup { size 8{2} } } {}

Trong đó:ID là dòng điện thoát của E-MOSFET

K là hằng số với đơn vị A V 2 size 12{ { {A} over {V rSup { size 8{2} } } } } {}

VGS là điện thế phân cực cổng nguồn.

VGS(th) là điện thế thềm cổng nguồn.

Hằng số K thường được tìm một cách gián tiếp từ các thông số do nhà sản xuất cung cấp.

Thí dụ: Một E-MOSFET kênh N có VGS(th) =3,8V và dòng điện thoát ID = 10mA khi VGS = 8V. Tìm dòng điện thoát ID khi VGS = 6V.

Giải: trước tiên ta tìm hằng số K từ các thông số:

K = I D V GS V GS ( th ) 2 = 10 . 10 3 8 3,8 2 = 5, 67 . 10 4 A V 2 size 12{K= { {I rSub { size 8{D} } } over { left [V rSub { size 8{ ital "GS"} } - V rSub { size 8{ ital "GS" \( ital "th" \) } } right ] rSup { size 8{2} } } } = { {"10" "." "10" rSup { size 8{ - 3} } } over { left [8 - 3,8 right ]rSup { size 8{2} } } } =5,"67" "." "10" rSup { size 8{ - 4} } { {A} over {V rSup { size 8{2} } } } } {}

Vậy dòng thoát ID và VGS là:

I D = K V GS V GS ( th ) 2 = 5, 67 . 10 4 6 3,8 2 size 12{I rSub { size 8{D} } =K left [V rSub { size 8{ ital "GS"} } - V rSub { size 8{ ital "GS" \( ital "th" \) } } right ] rSup { size 8{2} } =5,"67" "." "10" rSup { size 8{ - 4} } left [6 - 3,8 right ]rSup { size 8{2} } } {}

 ID = 2,74 mA

Thân p-n+SGDSiO2- VDD +- VGG +n+Thông lộ tạm thờiVGS  VGS(th) 00VGSVGS = 6VVGS = 5VVGS = 4VVGS = 3VVGS = 2VVDS (volt)ID (mA)VGS(th)Hình 32VGS = 7VIDmaxĐặc tuyến truyềnĐặc tuyến ngõ raID (mA)VGSmax

Xác định điểm điều hành:

~C2C1RD = 820RG 100Kv0(t)vGS(t) +-+VDD = 20V-VGG = -1VHình 33Ta xem mô hình của một mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng JFET kênh N mắc theo kiểu cực nguồn chung

RD = 820VGS +-VDD = 20VHình 34VGG = -1V+-VDS IGSS ID RG 100KMạch tương đương một chiều (tức mạch phân cực) như sau:

Cũng giống như transistor thường (BJT), để xác định điểm điều hành Q, người ta dùng 3 bước:

Áp dụng định luật Krichoff ở mạch ngõ vào để tìm VGS.

Dùng đặc tuyến truyền hay công thức: I D = I DSS 1 V GS V GS ( off ) 2 size 12{I rSub { size 8{D} } =I rSub { size 8{ ital "DSS"} } left [1 - { {V rSub { size 8{ ital "GS"} } } over {V rSub { size 8{ ital "GS" \( ital "off" \) } } } } right ] rSup { size 8{2} } } {} trong trường hợp DE-MOSFET hoặc công thức I D = K V GS V GS ( th ) 2 size 12{I rSub { size 8{D} } =K left [V rSub { size 8{ ital "GS"} } - V rSub { size 8{ ital "GS" \( ital "th" \) } } right ] rSup { size 8{2} } } {} trong trường hợp E-MOSFET để xác định dòng điện thoát ID.

Áp dụng định luật Krichoff ở mạch ngõ ra để tìm hiệu điện thế VDS.

Bây giờ, ta thử ứng dụng vào mạch điện hình trên:

Mạch ngõ vào, ta có:

V GG R G I GSS + V GS = 0 size 12{V rSub { size 8{ ital "GG"} } - R rSub { size 8{G} } I rSub { size 8{ ital "GSS"} } +V rSub { size 8{ ital "GS"} } =0} {}

Suy ra, V GS = V GG + R G I GSS size 12{V rSub { size 8{ ital "GS"} } = - V rSub { size 8{ ital "GG"} } +R rSub { size 8{G} } I rSub { size 8{ ital "GSS"} } } {}

Vì dòng điện IGSS rất nhỏ nên ta có thể bỏ qua.

Như vậy, V GS V GG size 12{V rSub { size 8{ ital "GS"} } approx - V rSub { size 8{ ital "GG"} } } {}

Trong trường hợp trên, VGS = -1

Đây là phương trình biểu diễn đường phân cực (bias line) và giao điểm của đường thẳng này với đặc tuyến truyền là điểm điều hành Q.

Nhờ đặc tuyến truyền, ta có thể xác định được dòng thoát ID.

00VGS(off) VGSVGS = 0VVGS = -1VVGS = -2VVGS = -3VVGS = -4VVDSIDIDIDSSHình 35IDSSIDID-1VDS(off) =VDDVDSQ

Đường thẳng lấy điệnĐường phân cựcVGS = -VGG = -1VQ

- Để xác định điện thế VDS, ta áp dụng định luật Kirchoff cho mạch ngõ ra:

VDD = RDID + VDS

 VDS = VDD – RDID

Đây là phương trình của đường thẳng lấy điện tĩnh. Giao điểm của đường thẳng này với đặc tuyến ngõ ra với VGS = -VGG = -1V chính là điểm tĩnh điều hành Q.

Fet với tín hiệu xoay chiều và mạch tương đương với tín hiệu nhỏ

~C2C1RD = 820RG 100Kv0(t)vGS(t) +-+VDD = 20V-VGG = -1VHình 36vS(t) vDS(t) +-vS(t) t 0 -10mV +10mV Giả sử ta áp một tín hiệu xoay chiều hình sin vs(t) có biên độ điện thế đỉnh là 10mV vào ngõ vào của một mạch khuếch đại cực nguồn chung dùng JFET kênh N

C1 và C2 là 2 tụ liên lạc, được chọn sao cho có dung kháng rất nhỏ ở tần số của tín hiệu và có thể được xem như nối tắt ở tần số tín hiệu.

Nguồn tín hiệu vs(t) sẽ chồng lên điện thế phân cực VGS nên điện thế cổng nguồn vGS(t) ở thời điểm t là:

vGS(t) = VGS + Vgs(t)

= -1V + 0,01sin t (V)

vGS(t) t -1V -1,01V -0,99V 0Hình 37

Nguồn tín hiệu có điện thế đỉnh nhỏ nên điện thế cổng nguồn vẫn luôn luôn âm. Nhờ đặc tuyến truyền, chúng ta thấy rằng điểm điều hành sẽ di chuyển khi VGS thay đổI theo tín hiệu. Ở thời điểm khi VGS ít âm hơn, dòng thoát iD(t) tăng và khi VGS âm nhiều hơn, dòng thoát iD(t) giảm. Vậy dòng điện thoát iD(t) thay đổi cùng chiều với vGS(t) và có trị số quanh dòng phân cực ID tỉnh (được giả sử là 12,25mA). Độ gia tăng của iD(t) và độ giảm của iD(t) bằng nhau với tín hiệu nhỏ (giả sử là 0,035mA). (Xem hình trang sau).

Questions & Answers

Is there any normative that regulates the use of silver nanoparticles?
Damian Reply
what king of growth are you checking .?
Renato
What fields keep nano created devices from performing or assimulating ? Magnetic fields ? Are do they assimilate ?
Stoney Reply
why we need to study biomolecules, molecular biology in nanotechnology?
Adin Reply
?
Kyle
yes I'm doing my masters in nanotechnology, we are being studying all these domains as well..
Adin
why?
Adin
what school?
Kyle
biomolecules are e building blocks of every organics and inorganic materials.
Joe
anyone know any internet site where one can find nanotechnology papers?
Damian Reply
research.net
kanaga
sciencedirect big data base
Ernesto
Introduction about quantum dots in nanotechnology
Praveena Reply
what does nano mean?
Anassong Reply
nano basically means 10^(-9). nanometer is a unit to measure length.
Bharti
do you think it's worthwhile in the long term to study the effects and possibilities of nanotechnology on viral treatment?
Damian Reply
absolutely yes
Daniel
how to know photocatalytic properties of tio2 nanoparticles...what to do now
Akash Reply
it is a goid question and i want to know the answer as well
Maciej
characteristics of micro business
Abigail
for teaching engĺish at school how nano technology help us
Anassong
Do somebody tell me a best nano engineering book for beginners?
s. Reply
there is no specific books for beginners but there is book called principle of nanotechnology
NANO
what is fullerene does it is used to make bukky balls
Devang Reply
are you nano engineer ?
s.
fullerene is a bucky ball aka Carbon 60 molecule. It was name by the architect Fuller. He design the geodesic dome. it resembles a soccer ball.
Tarell
what is the actual application of fullerenes nowadays?
Damian
That is a great question Damian. best way to answer that question is to Google it. there are hundreds of applications for buck minister fullerenes, from medical to aerospace. you can also find plenty of research papers that will give you great detail on the potential applications of fullerenes.
Tarell
what is the Synthesis, properties,and applications of carbon nano chemistry
Abhijith Reply
Mostly, they use nano carbon for electronics and for materials to be strengthened.
Virgil
is Bucky paper clear?
CYNTHIA
carbon nanotubes has various application in fuel cells membrane, current research on cancer drug,and in electronics MEMS and NEMS etc
NANO
so some one know about replacing silicon atom with phosphorous in semiconductors device?
s. Reply
Yeah, it is a pain to say the least. You basically have to heat the substarte up to around 1000 degrees celcius then pass phosphene gas over top of it, which is explosive and toxic by the way, under very low pressure.
Harper
Do you know which machine is used to that process?
s.
how to fabricate graphene ink ?
SUYASH Reply
for screen printed electrodes ?
SUYASH
What is lattice structure?
s. Reply
of graphene you mean?
Ebrahim
or in general
Ebrahim
in general
s.
Graphene has a hexagonal structure
tahir
On having this app for quite a bit time, Haven't realised there's a chat room in it.
Cied
what is biological synthesis of nanoparticles
Sanket Reply
how did you get the value of 2000N.What calculations are needed to arrive at it
Smarajit Reply
Privacy Information Security Software Version 1.1a
Good
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
Jobilize.com Reply

Get the best Algebra and trigonometry course in your pocket!





Source:  OpenStax, Mạch điện tử. OpenStax CNX. Aug 07, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10892/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Mạch điện tử' conversation and receive update notifications?

Ask