دانلود پاورپوینت آشنایی با المانی سه ترمینالی ( ترانزیستور ) و بررسی کاربرد های آن ها

\n

ترانزیستور MOSFET

\n

\n

عنوان های پاورپوینت  : 

\n

\n

آشنایی با المانی سه ترمینالی ( ترانزیستور ) و بررسی کاربرد های آن ها 

\n

ترانزیستور MOSFET

\n

مقدمه

\n

Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor 

\n

نحوه عملکرد

\n

ایجاد کانالی برای عبور جریان

\n

ترانزیستور NMOS

\n

اعمال ولتاژی کوچک به درین و سورس

\n

رابطه جریان و ولتاژ

\n

افزایش ولتاژ VDS

\n

اشباع ترانزیستور

\n

بدست آوردن رابطه جریان و ولتاژ ترانزیستور MOSFET

\n

جریان در ناحیه تریود

\n

جریان در ناحیه اشباع

\n

تکنولوژی زیر میکرونی(Sub Micron)

\n

ترانزیستور MOSFET با کانال (p (PMOS

\n

ترانزیستور CMOS

\n

شمای ترانزیستورها

\n

شمای ترانزیستور NMOS

\n

عملکرد ترانزیستور در ناحیه زیر ولتاژ آستانه

\n

مشخصه iD-VDS

\n

مقاومت کانال

\n

جریان در ناحیه اشباع

\n

اثر محدود بودن مقاومت خروجی

\n

اثر تغییر طول کانال در مقدار جریان

\n

رابطه جریان خروجی و ولتاژ VDS

\n

مقاومت خروجی

\n

مدل ترانزیستور با در نظر گرفتن مقاومت خروجی

\n

ترانزیستور PMOS

\n

اثر بدنه

\n

اثر حرارت

\n

شکست و محافظت از ورودی

\n

مدارات MOSFET در حالت کار بصورتDC 

\n

مثال

\n

پاسخ

\n

استفاده از MOSFET در مدارات تقویت کننده

\n

مشخصه انتقال ترانزیستور: کار با سیگنال بزرگ

\n

بدست آوردن مشخصه انتقال به روش گرافیکی

\n

مشخصه ولتاژ vi-vo

\n

انتخاب نقطه کار مناسب

\n

تحلیل عملکرد تقویت کننده از روی رابطه

\n

روشهای مختلف بایاس کردن MOSFET

\n

بایاس از طریق ثابت نگه داشتن VGS 

\n

تغییر جریان بواسطه تغییر در مشخصه های ترانزیستور های مختلف

\n

بایاس از طریق ثابت نگه داشتن VG و قرار دادن مقاومت در سورس

\n

مدار عملی 

\n

بایاس از طریق مقاومت فیدبک

\n

بایاس از طریق یک منبع جریان ثابت

\n

مدار منبع جریان ثابت (Current Mirror)

\n

مدل سیگنال کوچک

\n

نقطه بایاس DC

\n

جریان سیگنال در درین

\n

مقدار transconductance

\n

گین ولتاژ

\n

مثالی از ورودی و خروجی

\n

مدار معادل سیگنال کوچک

\n

آنالیز سیگنال کوچک

\n

مثال

\n

پاسخ

\n

مدل T

\n

مدلT  با در نظر گرفتن مقاومت خروجی

\n

تقویت کننده های یک طبقه

\n

تقویت کننده سورس مشترک

\n

مشخصه های تقویت کننده سورس مشترک

\n

تاثیر مقاومت خروجی ترانزیستور

\n

تقویت کننده سورس مشترک با مقاومت در سورس

\n

تقویت کننده گیت مشترک

\n

مدل سیگنال کوچک تقویت کننده گیت مشترک

\n

مشخصات تقویت کننده گیت مشترک

\n

مقایسه تقویت کننده گیت مشترک با سورس مشترک

\n

کاربرد تقویت کننده گیت مشترک

\n

تقویت کننده درین مشترک و یاSource Follower

\n

مدل سیگنال کوچک

\n

عملکرد MOSFET بعنوان سوئیچ

\n

یک گیت NOT با استفاده از CMOS

\n

بدست آوردن نقطه کار

\n

نقطه کار برای ورودی صفر

\n

مشخصه انتقال گیت معکوس کننده CMOS

\n

\n \n\n \n\n

---

\n\nقسمت ها و تکه های اتفاقی از فایل\n\n \n\nبایاس از طریق مقاومت فیدبک\n\nیک راه ساده که برای ترانزیستورهای مجزا بکار میرود استفاده از مقاومت فیدبکی است که درین را به گیت وصل میکند.\n\nمقداراین مقاومت مقدار بسیار بزرگ است (مگا اهم)  و صفر بودن جریان گیت باعث میشود تا ولتاژ گیت و درین مساوی شوند.\n\nدر این رابطه نیز اثر فیدبک منفی حاصل از مقاومت degeneration یعنی RD دیده میشود: اگر جریان ID زیاد شود، مقدار VGS کم میشود که به نوبه خود باعث کم شدن جریان ID و خنثی کردن افزایش جریان و یا تثبیت آن میشود.\n\nدر عمل اعمال ورودی به گیت این مدار و دریافت خروجی از آن از طریق خازنهای کوپلینگ انجام میشود.\n\nبایاس از طریق یک منبع جریان ثابت\n\nیک راه ساده برای بایاس کردن ترانزیستور که در مدارات مجتمع کاربرد زیادی دارد استفاده از یک منبع جریان ثابت مطابق شکل زیر است.\n\nدر این مدار یک مقاومت بزرگ RG گیت را به زمین وصل کرده و مقاومت ورودی ترانزیستور را بالا نگه میدارد.\n\nRD مقدارDC خروجی را تعیین کرده و باید بگو نه ای باشد که ترانزیستور از حالت اشباع خارج نشود.\n\nمدار منبع جریان ثابت (Current Mirror)\n\nاز مدار شکل مقابل میتوان بعنوان یک منبع جریان ثابت استفاده کرد. ترانزیستور Q1 که درین آن به سورس وصل شده است، در حالت اشباع به سر میبرد.\n\nجریان این ترانزیستور از طریق دو منبع تامین میشود:\n\nکه برای داشتن یک مقدار مشخص Iref میتوان با استفاده از مشخصه های ترانزیستور Q1 وبا تعیین مقدار مناسبی برای R به جریان مورد نظر رسید.\n\nاز طرفی مقدار VGS ترانزیستور Q2 نیز با Q1 یکسان است لذا با توجه به رابطه جریان میتوان چنین نتیجه گرفت که جریان Q2 با رابطه زیر از جریان Q1 تبعیت میکند.\n\nمدل T\n\nبا اندکی دستکاری در مدل سیگنال کوچک میتوان به مدل جدیدی با نام مدل T رسید.\n\nمدلT  با در نظر گرفتن مقاومت خروجی\n\nتقویت کننده های یک طبقه\n\nدر حالت کلی تقویت کننده های یک طبقه شامل یک ترانزیستور و یک مقاومت بار میشود که ترانزیستور در ناحیه اشباع کار میکند. سه نوع آرایش مختلف امکان پذیر میباشد:\n\nتقویت کننده سورس مشترک\n\nیک نمونه متداول از این تقویت کننده در شکل زیر نشان داده شده است.\n\nسورس از طریق یک خازن بزرگ به زمین وصل شده است. این خازن برای سیگنال کوچک بصورت اتصال کوتاه به زمین عمل خواهد نمود. این عمل باعث میشود تا مقاومت خروجی منبع جریان تاثیری در سیگنال نداشته باشد. به این خازن Bypass Capacitor گفته میشود.\n\nمنبع سیگنال نیز از طریق خازن کوپلینگ بزرگی که برای فرکانسهای کاری میتوان آنرا اتصال کوتاه فرض کرد به تقویت کننده وصل میشود تا تاثیری در بایاس نداشته باشد.\n\nخروجی نیز از طریق خازن کوپلینگ دیگری به بار اعمال میشود.\n\nمقاومت بار ممکن است بار نهائی و یا مقاومت ورودی یک طبقه تقویت کننده دیگر باشد.\n\nتاثیر مقاومت خروجی ترانزیستور\n\nمقاومت خروجی ترانزیستور(ro) بین درین وسورس ظاهر میشود. در حالت سیگنال کوچک این مقاومت با RD موازی خواهد شد و در نتیجه تاثیر آن باعث کاهش گین ولتاژ خواهد شد. همچنین مقاومت خروجی را نیز کاهش خواهد داد.\n\nتقویت کننده سورس مشترک با مقاومت در سورس\n\nمقدار مقاومت ورودی این مدار برابر است با:\n\nتقویت کننده گیت مشترک\n\nدر این تقویت کننده گیت به زمین وصل شده و سیگنال از طریق سورس اعمال میشود. خروجی کماکان از درین گرفته میشود. در واقع گیت بصورت ترمینال مشترک بین ورودی و خروجی عمل میکند.\n\nدر این مدار نیازی به RG نیست زیرا گیت مستقیما به زمین وصل شده. ولی ورودی و خروجی همچنان از طریق خازنهای کوپلینگ به مدار متصل میشوند.\n\nمدل سیگنال کوچک تقویت کننده گیت مشترک\n\nنشان دادن مدل سیگنال کوچک با استفاده از مدل T ترانزیستور ساده تر است.\n\nدر این مدل از ro صرفنظر شده است زیرا بعلت وصل کردن خروجی به ورودی بررسی مدار را تا حد بسیار زیادی پیچیده میکند.\n\nاز روی شکل داریم:\n\nمشخصات تقویت کننده گیت مشترک\n\nنسبت ولتاژ ورودی به منبع سیگنال برابر است با\n\nمقدار جریان درین از رابطه زیر بدست می آید:\n\nبرای مقدار ولتاژ خروجی و گین ولتاژ داریم:\n\nمقدار بهره کلی عبارت است از:\n\nمقدار مقاومت خروجی:\n\nمقایسه تقویت کننده گیت مشترک با سورس مشترک\n\nتقویت کننده گیت مشترک non inverting است\n\nدر حالیکه تقویت کننده سورس مشترک مقاومت ورودی بالائی داشت، مقاومت ورودی تقویت کننده گیت مشترک بسیار پائین است.\n\nگین ولتاژ Av برای هر دو تقریبا یکسان است در حالیکه گین ولتاژ کلی برا ی تقویت کننده گیت مشترک به اندازه\n\nکوچکتر است.\n\nکاربرد تقویت کننده گیت مشترک\n\nاگر منبع سیگنال را بصورت منبع جریان در نظر بگیریم، نسبتی از جریان منبع که وارد ترانزیستور میشود از رابطه زیر مشخص میشود\n\nکه اگر   باشد داریم:\n\nترانزیستور همین جریان را در خروجی  اما با\n\nمقاومت بیشتری ظاهر میکند. لذا میتوان آنرا یک\n\nتقویت کننده جریان با گین واحد فرض کرد.\n\nکاربرد مهم این مدار درمدارات با فرکانس بالاست.\n\nتقویت کننده درین مشترک و یاSource Follower\n\nدر این تقویت کننده درین از لحاظ سیگنالی به زمین وصل شده و بین ورودی و خروجی مشترک خواهد بود. در این مدار نیازی به RD نخواهد بود.\n\nمدل سیگنال کوچک\n\nبرای نشان دادن مدل سیگنال کوچک از مدلT  استفاده میکنیم.\n\nمقاومت ورودی برابر است با:\n\nبنا بر این:\n\nکه معمولا RG خیلی بزرگ بوده و\n\nخواهیمداشت:\n\nبرای محاسبه Vo باید توجه داشت که\n\nro  با RL موازی قرار میگیرد.\n\nمدل سیگنال کوچک\n\nمقدار گین را میتوان بصورت زیر نوشت:\n\nگین مدار باز را میتوان بصورت زیر نوشت:\n\nمعمولا ro>>1/gm لذا  گین مدار باز\n\nبرابر با 1 است. از اینرو بعلت مساوی\n\nبودن ولتاژ سورس و گیت این مدار را\n\nSource Follower مینامند.\n\nگین کلی از رابطه زیر بدست می آید:\n\nمدل سیگنال کوچک\n\nبرای محاسبه مقاومت خروجی از مدار شکل زیر استفاده میشود.\n\nکه در عمل داریم:\n\nاین مدار دارای مقاومت ورودی زیاد، مقاومت خروجی کم و گین تقریبا واحد است.\n\nلذا از آن در مدارات طبقه اول و یا آخر تقویت کننده های مجتمع استفاده میشود.\n\nعملکرد MOSFET بعنوان سوئیچ\n\nبرای استفاده از ترانزیستور بعنوان سوئیچ، ورودی طوری اعمال میشود که ترانزیستور در حالت قطع   و یا تریود کار کند. (Vi=VDD)\n\nیک گیت NOT با استفاده از CMOS\n\nشکل مقابل یک مدار ساده برای ساخت معکوس کننده با استفاده از  تکنولوژی CMOS را نشان میدهد.\n\nوقتی ورودی   است داریم:\n\nبرای پیدا کردن نقطه کار ترانزیستور\n\nباید منحنی مشخصه هر دو را با هم تلاقی\n\nدهیم. برای ترانزیستور P این منحنی\n\nبصورت یک خط راست با مقدار جریان\n\nصفر است.\n\nبدست آوردن نقطه کار\n\nنقطه کار در محلی با مقدار ولتاژ و جریان نزدیک به صفر خواهد بود. ترانزیستور N یک مسیر با مقاومت کم بین خروجی و زمین بوجود می آورد.\n\nنقطه کار برای ورودی صفر\n\nاگر Vi=0 انتخاب شود، نقطه کار مطابق شکل زیر در محلی با ولتاژ نزدیک VDD و جریان نزدیک به صفر خواهد بود.\n\nتوجه شود که در هر دو حالت مقدار جریان ترانزیستور بسیار کم است.\n\n \n\n \n\n30 تا 70 درصد پروژه | پاورپوینت | سمینار | طرح های کارآفرینی و  توجیهی |  پایان-نامه |  پی دی اف  مقاله ( کتاب ) | نقشه | پلان طراحی |  های آماده به صورت رایگان میباشد ( word | pdf | docx | doc )