ухаються в каналі носії заряду;
) затвор, - потенціал на якому за рахунок електричного поля управляє товщиною каналу (зачиняє або відчиняє шлях протікання струму, - руху носіїв заряду: електронів чи дірок);
) підкладка, - напівпровідниковий кремнієвий кристал, в обсязі якого на малій відстані один від одного методом дифузії зроблено дві області зпровідністю, зворотної провідності підкладки - це області стоку і витоку.
На поверхні підкладки між стоком і витоком створюють тонкий шар окисла кремнію (кварцового скла SiO2), а поверх нього напилюють алюмінієвий затвор. Коли на затвор такого МОП транзистора щодо підкладки подається відмикається напруга, то всередині підкладки під затвором між стоком і витоком індукуються (наводяться) носії заряду з провідністю, протилежної провідності підкладки, але збігається з провідністю стоку і витоку. Якщо тепер підключити стік і джерело до джерела живлення, то через них і через наведений канал потече струм.
МОП транзистори називають відповідно до провідністю каналу, а стрілки в їх умовних графічних позначеннях відповідають провідності підкладки, яка, як було сказано, для таких транзисторів протилежна провідності каналу. Напрямок стрілки показує провідність підкладки (всередину, - транзистор p-типу, назовні, - n-типу). Як відомо позначення n - NEGATIVE (негативний, при цьому носії заряду, - електрони), а p - POSITIVE (позитивний, при цьому носії заряду, - дірки).
Значення порогового напруги (Uпор) при напрузі живлення (Ucc)=+ 5 В зазвичай лежить в межах: Uпор=0,5 ... 2,0 В. При іншому напрузі живлення значення порогового напруги лежить в межах: Uпор=Uпит/3 ... Uпит/2.
Для МОП транзисторів характерні дві істотні відмінності їх від звичайних біполярних транзисторів:
опір каналу практично лінійно, т. е. струм стоку майже лінійно залежить від напруги стік-витік;
є майже повна взаємозамінність стоку і витоку, тому струм в каналі може протікати в обох напрямках в залежності від полярності напруги, прикладеної до каналу.
Мікросхеми на комплементарних транзисторах будуються на основі МОН транзисторів з n- і p-каналами. Один і той же потенціал відкриває транзистор з n-каналом і закриває транзистор з p-каналом. При формуванні логічної одиниці відкритий верхній транзистор, а нижній закритий. У результаті струм через мікросхему не протікає. При формуванні логічного нуля відкритий нижній транзистор, а верхній закритий. І в цьому випадку струм через мікросхему не протікає. Найпростіший логічний елемент - це інвертор. Його схема наведена на малюнку.
Малюнок 1.12. Принципова схема інвертора, виконаного на комплементарних МОП транзисторах.
На цій схемі для спрощення розуміння принципів роботи мікросхеми не показані захисні і паразитні діоди. Особливістю мікросхем на комплементарних МОП транзисторах є те, що в цих мікросхемах в статичному режимі ток практично не споживається. Споживання струму відбувається тільки в момент перемикання мікросхеми з одиничного стану в нульове і навпаки. Цим струмом проводиться перезаряд паразитної ємності навантаження. [1].
. 2 Практична частина
. 2.1 Основні характеристики системи автоматизованого проектування OrCAD
Корпорацією MicroSim розроблено варіанти системи програм Design Center для різних операційних систем. Найбільш популярним є варіант для Windows. До нього входять такі програми (їх конкретний перелік залежить від варіанту поставки): Schematics - графічний редактор принципових схем, який одночасно є керуючою оболонкою для запуску основних модулів сісОт чеми на всіх стадіях роботи з проектом; PSpice, PSpice Basics - моделювання аналогових пристроїв; AID, PSpice A/D Basics * - моделювання змішаних аналогоцифрового пристроїв; - моделювання цифрових пристроїв. Має такі ж функціональні можливості, як і програма PSpice A/D; - синтез цифрових пристроїв на базі інтегральних схем (ІС) з програмованою логікою; - редактор вхідних сигналів (аналогових і цифрових); - графічне відображення, обробка та документування результатів моделювання; - Ідентифікація параметрів математичних моделей діодів, біполярних, польових, МОП- і арсенідгалліевих транзисторів, операційних підсилювачів, компараторів напруги, регуляторів напруги і магнітних сердечників за паспортними даними; Optimizer - параметрична оптимізація аналого-цифрових пристроїв за заданим критерієм при наявності нелінійних обмежень.
. 2.2 Результати досліджень роботи логічних пристроїв за допомогою програми схемотехнічного моделювання PSpice AD ??
Аналіз роботи логічного елемента 2І-НЕ на КМОП транзисторах практично збігається з спрощеною схемою І ...
