Elektronik 2017 EITA35

Relevanta dokument
nmosfet och analoga kretsar

Föreläsning 11 Fälteffekttransistor II

Moment 1 - Analog elektronik. Föreläsning 2 Transistorn del 2

Föreläsning 8. MOS transistorn. IE1202 Analog elektronik KTH/ICT/EKT HT09/BM

Föreläsning 8. MOS transistorn Förstärkare med MOS transistorn Exempel, enkel förstärkare med MOS. IE1202 Analog elektronik KTH/ICT/EKT VT11/BM

Föreläsning 13 Fälteffekttransistor III

Föreläsning 7 Fälteffek1ransistor IV

Elektronik 2018 EITA35

Elektronik 2018 EITA35

Förstärkning Large Signal Voltage Gain A VOL här uttryckt som 8.0 V/μV. Lägg märke till att förstärkningen är beroende av belastningsresistans.

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 17 dec 2007 klockan 8:00 13:00 för inskrivna på elektroteknik Ht 2007.

Nanoelektronik. FAFA10 Kvantfenomen och nanostrukturer HT Martin Magnusson.

Elektronik. MOS-transistorn. Översikt. Då och nu. MOS-teknologi. Lite historik nmosfet Arbetsområden pmosfet CMOS-inverterare NOR- och NAND-grindar

Laboration 6. A/D- och D/A-omvandling. Lunds universitet / Fakultet / Institution / Enhet / Dokument / Datum

Elektronik 2018 EITA35

Föreläsning 9 Bipolära Transistorer II

Grindar och transistorer

12. Kort om modern halvledarteknologi

12. Kort om modern halvledarteknologi

Tentamen i Elektronik för F, 2 juni 2005

Tentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 11 januari 2013

FÖRELÄSNING 3. Förstärkaren. Arbetspunkten. Olika lastresistanser. Småsignalsschemat. Föreläsning 3

MOSFET:ens in- och utimpedanser. Småsignalsmodeller. Spänning- och strömstyrning. Stora signaler. MOSFET:ens högfrekvensegenskaper

Elektronik 2018 EITA35

Introduktion till halvledarteknik

Lösningar Tenta

Tentamen i Krets- och mätteknik, fk, ETEF15. Exempeltentamen

Beskrivande uppgifter: I: Vad skiljer det linjära området och mättnadsområdet i termer av inversionskanal?

TSTE93 Analog konstruktion

Laboration 4: Tidsplan, frekvensplan och impedanser. Lunds universitet / Fakultet / Institution / Enhet / Dokument / Datum

Avkoppling. av parasiter hos olika avkopplingslayouter. Gunnar Karlström, BK Services. - BK Services, konsult, tekniskt ansvarig för EMClabbet

Föreläsning 9 Bipolära Transistorer II

Laboration N o 1 TRANSISTORER

Elektronik. Lars-Erik Cederlöf

Övningsuppgifter i Elektronik

Tentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 5 april 2013

Tentamen i Elektronik 5hp för E2/D2/Mek2

Föreläsning 7 Fälteffek1ransistor IV

Elektronik 2015 ESS010

( y) ( L) Beräkning av ström nmos: Lång kanal (L g >1µm) di dy. Oxid U GS U DS. Kanal. 0<U cs (y)<u DS. Lös med:

Välkomna till kursen i elektroniska material!

12. Kort om modern halvledarteknologi

Komponentfysik Introduktion. Kursöversikt. Hålltider --- Ellära: Elektriska fält, potentialer och strömmar

Moment 1 - Analog elektronik. Föreläsning 1 Transistorn del 1

Föreläsning 12 Bipolära Transistorer II. Funk<on bipolär transistor

TENTAMEN Elektronik för elkraft

Förstärkarens högfrekvensegenskaper. Återkoppling och stabilitet. Återkoppling och förstärkning/bandbredd. Operationsförstärkare.

Föreläsning 9 Transistorn och OP-förstärkaren

Vad är elektricitet?

Formelsamling för komponentfysik

Formelsamling för komponentfysik. eller I = G U = σ A U L Småsignalresistans: R = du di. där: σ = 1 ρ ; = N D + p n 0

Tentamen i Elektronik för F, 13 januari 2006

Definition av kraftelektronik

Laboration II Elektronik

Lektion 1: Automation. 5MT001: Lektion 1 p. 1

Tentamen i Elektronik - ETIA01

Digital IC konstruktion

Figur 1 Konstant ström genom givaren R t.

Halvledare. Transistorer, Förstärkare

Tentamen ETE115 Ellära och elektronik för F och N,

Tentamen i komponentfysik

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 16 dec 2008 klockan 8:00 13:00.

Pla$kondensator - Fälteffekt

Vad är elektricitet?

Elektronik ESS 010 Elektronik. Erik Lind

Elektronik EITA35: Elektronik. Erik Lind

Tentamen i Elektronik fk 5hp

Rättade inlämningsuppgifter hämtas på Kents kontor Föreläsning 4 Må , Kent Palmkvist To ,

Tentamen i Komponentfysik ESS030, ETI240/0601 och FFF090

Introduktion till halvledarteknik

Tentamen Elektronik för F (ETE022)

Digital IC konstruktion

TENTAMEN Elektronik för elkraft HT

4:8 Transistorn och transistorförstärkaren.

Labb-PM MCC086 Mikroelektronik 2016

Du behöver inte räkna ut några siffervärden, svara med storheter som V 0 etc.

UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Sverker Johansson Bo Tannfors Transistorswitchen. Laboration E25 ELEKTRO

Olika sätt att bygga förstärkare. Differentialförstärkaren (översikt) Strömspegeln. Till sist: Operationsförstärkaren

Ellära och Elektronik. Föreläsning 7

Sammanfattning av kursen ETIA01 Elektronik för D, Del 1 (föreläsning 1-10)

Digital elektronik och inbyggda system

Institutionen för tillämpad fysik och elektronik Umeå universitet. Agneta Bränberg TRANSISTORTEKNIK. Laboration.

Välkomna till kursen i elektroniska material! Martin Leijnse

Videoförstärkare med bipolära transistorer

F1:13. 2 minutersövningar 2010 F1:30 F1:22. För att inte förlora signal kan följade göras: Analog elektronik Bertil Larsson

DIFFERENTALFÖRSTÄRKARE

ETE115 Ellära och elektronik, tentamen oktober 2006

SM Serien Strömförsörjning. Transistorn

Laborationsrapport. Kurs Elektroteknik grundkurs ET1002. Lab nr 3. Laborationens namn Halvledarkomponenter. Kommentarer. Namn. Utförd den.

Digital IC konstruktion

Föreläsning 2 - Halvledare

TSTE20 Elektronik 01/31/ :24. Nodanalys metod. Nodanalys, exempel. Dagens föreläsning. 0. Förenkla schemat 1. Eliminera ensamma spänningskällor

Föreläsning 4/11. Lite om logiska operationer. Hambley avsnitt 12.7, 14.1 (7.3 för den som vill läsa lite mer om grindar)

Lektion 2: Automation. 5MT042: Automation - Lektion 2 p. 1

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 6 mars 2006 SVAR

- Digitala ingångar och framförallt utgångar o elektrisk modell

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

LABORATIONSINSTRUKTION. Mätning på dioder och transistorer

Beskrivning elektronikkrets NOT vatten

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar

Transkript:

Elektronik 2017 EITA35 OP-Amp Komplex Återkoppling. Klippning. Maximal spänning/ström. Gain-bandwidthproduct. Offset. Slewrate Avkopplingskondensator Transistorer - MOSFETs

Lab 4 Anmälan på hemsidan Projektnummer du får vid anmälan För att bli godkänd Du ska demonstrera en fungerande krets - se till att ha kopplat upp den innan! Du ska presentera vad du gjort 7-10 minuters presentation. (Powerpoint) Lab 2 godkänd på rapporten innan julupphållet.

Icke-ideal operationsförstärkare v n /v p måste vara lite större (0.7-3V) än V CC Klipping / Distortion: Maximal utspänning: Lite mindre än +/- V CC Maximal utström: Slew rate: Offset Voltage: Små V CC Stora spänningar Stora strömmar Höga frekvenser (MHz) Små signaler (mv) Frekvensberoende förstärkning: A d Bias i n /i p >0 A d0 1+j ω ω0 Höga frekvenser (khz-mhz) Stora förstärkningar

Avkoppling - Biasering Elektriska ledare & sladdar Induktans Resistans Då i L ökar drar OP-ampen mer ström genom biaseringen! i L Spänningsförluster i L 1 och R 5 gör att V CC ändras! Op-ampens förstärkning ändras då V CC ändras. Kan ge upphov till konstiga fel, speciellt vid höga frekvenser (10+ khz på breadboarden..)

Avkoppling - Biasering 2mA ändring i i B Utan avkoppling: V CC ändras +/- 2V!! Op-ampens förstärkning varierar lite med V CC

Avkoppling - Biasering Lösning placera kondensatorer nära +/-V CC och jord på OPampen. Kan förse OP-ampen med extra elektrisk energi i L Stabiliserar spänningen då ström flyter in/ut ur kondensatorn inget extra spänningsfall över L 1 och R 5!

Avkoppling - Biasering Med avkoppling: V CC ändras 1mV!! Minimal variation i förstärkning

Avkoppling - Biasering Moderkort gott om avkopplingskondensatorer.. Bygger du analoga kretsar vid höga frekvenser avkopplingskondensatorer! Digitala kretsar i princip alltid avkoppling!

MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor Drain i DS v DS liten Gate Drain Gate v GS i GS =0A Source i DS v DS Strömbrytare av om v GS <V T0 V T0 : tröskelspänning v GS v DS Source i DS = f v GS, v DS A i GS 0A v DS stor & v GS >V T0 i DS i DS = K v GS V T0 2 Spänningsstyrd strömkälla! v GS i DS v DS

MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor Source Drain n n p V DS i DS 0A Mindre användbar component

MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor Source n Oxid - Isolator p Drain n

MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor Source n Gate Oxid - Isolator p Drain n Metall-Isolator-Halvledare: Plattkondensator! C

MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor v GS <V T0 Gate Source Drain Oxid - Isolator - - n - - - - - - n - - - - - - - - p Vanlig kondensator Q = CV Metall-Isolator-Halvledare struktur: Kräver att v GS ska vara över tröskelspänningen V T0 Annars: Q 0 v GS < V T0

MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor v GS >V T0 Gate Source Drain Oxid - Isolator - - n - - - - - - - - - - - - n - - - - - - - - p Vanlig kondensator Q = CV Metall-Isolator-Halvledare struktur: Kräver att v GS ska vara över tröskelspänningen V T0 Annars: Q 0 v GS < V T0 - - - Laddningen ökar sedan enligt: Q = C(v GS V T0 ) om v GS > V T0

MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor Gate Source Drain Oxid - Isolator - - - n - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - n - - - - - - - - - - - - p - - - Hög koncentration av elektroner under gaten Skapar ledanade kanal Kortsluter - pn-övergången Q = C(V GS V T ) v GS >V T0 R 1 Q = 1 C V GS V T

MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor v GS <V T0 v GS >V T0 i DS 0A Q = 0, V GS < V T v DS v GS <V T0 -> Inga elektroner mellan source/drain Ingen ström strypt mod. Öppen strömbrytare v DS v GS >V T0 -> Ledanade kanal med elektroner mellan source/drain Q = C(v GS V T0 ) R 1 Q = 1 C V GS V T

Linjära området: v DS << v GS -V t0 i DS v GS >V T0? i DS v GS v DS v GS v DS i DS = 2K v GS V T0 v DS K mått på hur bra transistorn leder ström i DS i DS = 0 v DS R 1 Q 1 v GS V T0 i DS = v DS R Låga v DS : Transistorn fungerar som en variabel resistor!

Stora v DS : Triod/Mättnad Source Gate Drain n p n R x 1 Q x = R 5 1 Q 5 = 1 C v GS V T0 v x 1 C v GS V T0 v DS R 1 <R 2 <R 3 <R 4 <R 5 R x ökar då v DS ökar! v DS = v GS V T0??? v DS

Triod/Mättnad i DS v DS =v GS -V T0 i DS =Kv DS 2 v DS,sat = v GS V T0 R 5 1 1 = Q 5 C v GS V T0 v DS R 5 Ω?? v DS Vår enkla modell (gradual channel approximation) ger felaktigt svar! i DS = K v GS V T0 2 2 i DS = K 2 v GS V T0 v DS v DS Istället: Pinch-off Mättnadsområdet v DS oberoende av i DS

Triod / Mättnadområdet: v DS > v gs -V T0 i DS i DS v v GS v DS DS v GS v DS <v DS,sat 2 i DS = K 2 v GS V T0 v DS v DS v DS >v DS,sat i DS = K v GS V T0 2 Spänningsstyrd strömkälla! Analog Elektronik

Source Gate Drain Channel / Substrate

Gate-längd L G

OXID

p-typ Si FinFETs 14-22 nm node, Ivy Bridge+

Nanoelektronik Hur liten kan transistor bli? Dvs hur få atomer behöver vi använda? Hur får vi ett så stort K som möjligt? Kan vi bygga transistorer som arbetar över 1 THz? Kvantmekaniska tunneltransistorer? Hur effektiv kan en solcell bli? Hur omvandlar vi värme till elektrisk energy? Kvantdatorer? Artificiella Neuroner