Транзистори поља са ефектом изолације

Shot - 13 - Spajam dobro i loše feat. Fet, Toda (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Транзистори поља са ефектом изолације

Дискретни полупроводнички уређаји и склопови


Питање 1

Немој само седети тамо! Изградите нешто!

Учење математички анализирајућих кола захтева много студија и праксе. Уобичајено, ученици практикују тако што раде кроз многе проблеме узорка и провјеравају своје одговоре против оних које предвиђа уџбеник или инструктор. Иако је ово добро, постоји много бољи начин.

Више ћете научити стварајући градњу и анализу стварних кола, дозвољавајући вашој опреми за тестирање да пружи "одговоре" уместо књиге или друге особе. За вежбе вежбања кола, следите ове кораке:

  1. Пажљиво мерите и забележите све компоненте пре изградње кола, бирате вредности отпорника довољно високе да оштетите било коју активну компоненту мало вероватну.
  2. Прикријемо шематски дијаграм за коло које треба анализирати.
  3. Пажљиво изградите овај круг на плочи или другом пригодном медију.
  4. Проверите тачност конструкције кола, пратите сваку жицу на сваку везну тачку и проверите ове елементе један по један на дијаграму.
  5. Математички анализирај круг, решавање за све напонске и тренутне вредности.
  6. Пажљиво измерите све напоне и струје како бисте потврдили тачност ваше анализе.
  7. Ако постоје било какве значајне грешке (веће од неколико процената), пажљиво провјерите конструкцију кола на дијаграму, а затим пажљиво поновно израчунајте вриједности и поновно измјерите.

Када ученици прво сазнају о полупроводничким уређајима и највероватније ће их оштетити неправилним везама у својим колима, препоручујем да експериментишу са великим компонентама високог ватирања (1Н4001 исправљајуће диоде, ТО-220 или ТО-3 транзисторе за случај снаге, итд.) и коришћењем извора напајања из сувих ћелија, а не помоћног напајања. Ово смањује вјероватноћу оштећења компоненте.

Као и обично, избјегавајте врло високе и врло ниске отпорне вриједности, како бисте избјегли грешке у мерењу узроковане "учитавањем" метра (на високом крају) и избјегавање сагоревања транзистора (на доњем крају). Препоручујем отпорнике између 1 кΩ и 100 кΩ.

Један од начина на који можете уштедјети време и смањити могућност грешке је започињање врло једноставног круга и постепено додавање компоненти како би се повећала његова сложеност након сваке анализе, умјесто изградње потпуно новог кола за сваки проблем у пракси. Друга техника за уштеду времена је поновна употреба истих компоненти у различитим конфигурацијама кола. На овај начин нећете морати да измерите вредност било које компоненте компоненте више од једном.

Открити одговор Сакриј одговор

Нека сами електрони дају одговоре на своје "проблеме у пракси"!

Напомене:

Било је моје искуство да студенти захтевају много вежбања са анализом кола како би постали способни. У том циљу, инструктори обично пружају својим ученицима мноштво проблема у пракси и пружају одговоре студентима да провере свој рад против. Иако овакав приступ чини ученицима умешан у теорију кола, не успије их потпуно образовати.

Студенти не требају само математичку праксу. Они такође требају стварне, практичне кругове за изградњу праксе и употребу опреме за тестирање. Дакле, предлажем следећи алтернативни приступ: ученици треба да граде сопствене "праксе" са стварним компонентама и покушају математички предвидјети различите напонске и тренутне вриједности. На овај начин, математичка теорија "оживи", а студенти стичу практичну стручност коју не би добили само решавањем једначина.

Други разлог за пратњу овог начина праксе јесте да науче ученичке научне методе : процес тестирања хипотезе (у овом случају, математичких предвиђања) вршењем правог експеримента. Студенти ће такође развити стварне вештине решавања проблема јер повремено врше грешке у конструкцији кола.

Проведите неколико тренутака са вашом класом да бисте прегледали неке од "правила" за изградњу кругова пре него што почну. Разговарајте о овим питањима са вашим ученицима на исти начин у Сократу како бисте нормално разговарали о питањима радног листа, а не само да им кажете шта требају и не би требало да раде. Никада не престајем да се чудим колико су лоши ученици схватили упуте када су представљени у типичном предавању (инструктор монологу) формату!

Напомена инструкторима који се могу жалити на "изгубљено" време потребно да ученици граде стварна кола уместо само математички анализирање теоријских кругова:

Која је сврха ученика који изводе курс "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 2

Следећа илустрација је попречни пресек изолираног гате-фиелд транзистора, који се понекад назива и ИГФЕТ :

Објасните шта се дешава када се на капију примени позитивни напон (с обзиром на подлогу), с обзиром на електричну проводљивост између извора и одвода:

Открити одговор Сакриј одговор

Када се на капију примени довољно позитивног напона, инверзни слој се формира само испод њега, стварајући Н-тип канал за струју излаза извора:

Напомене:

Питајте своје ученике да објасне како се слој инверзије формира и шта то значи за провод извора извора ако није присутан инверзни слој.

Разговарајте са ученицима о чињеници да је овај инверзни слој невероватно танак; тако да се то често назива дводимензионалним "листом" носача пуњења.

Такође помните својим ученицима да иако је "ИГФЕТ" опћи појам за такав уређај, "МОСФЕТ" се често користи као ознака због историје уређаја.

Питање 3

Слова "МОС" у акрониму "МОСФЕТ" представљају "Метал Окиде Семицондуцтор". Опишите шта то значи, у односу на изградњу МОСФЕТ-а.

Открити одговор Сакриј одговор

Оксид се назива слој изолационог материјала постављеног између терминала Метал гате и полупроводничког канала.

Следеће питање: МОСФЕТ-и се понекад називају "ИГФЕТ-ови". Објасните шта значи ова друга акроним и како то значи иста ствар као што је "МОСФЕТ".

Напомене:

Објасните својим ученицима да је ИГФЕТ опћи термин од МОСФЕТ-а, јер силиконски диоксид није једини прикладан материјал из кога се прави изолациони слој за капију.

Питање 4

Неки типови МОСФЕТ-ова имају канал за истицање извора без примењеног гитног напона:

Објасните шта се дешава са извором одвода воде са сваким од следећих примјењених напона од врата до супстрата. Ако је потребно, измените илустрације:

Открити одговор Сакриј одговор

Напомене:

Замолите ученике да пореде понашање ове врсте МОСФЕТ-а против понашања типа који захтева напонски улаз за креирање инверзног слоја.

Питање 5

Постоје две опште класе МОСФЕТ-а: МОСФЕТ-ови који спроводе без примијењеног гате-напона, а МОСФЕТ-и који захтијевају напонски улаз који се примјењује за провод. Шта се назива сваки од ових типова МОСФЕТ-а, а који су њихови шематски симболи "# 5"> Открити одговор Сакри одговор

МОСФЕТ-ови (Д-типа) издувног типа проводе струју без примјењеног напона гитара. МОСФЕТ-ови за побољшање (Е-типа) захтевају напон на вратима који се примењују за проводљивост.

Напомене:

Дио овог питања који поставља питања о траговима у транзисторским симболима је веома важан. Ученицима ће бити много лакше запамтити функцију сваког типа транзистора ако су у стању препознати трагове у симболизму.

Питање 6

Идентификујте ове шематски симболи:

Открити одговор Сакриј одговор

Напомене:

Симбол "мехурића" на вратима уређаја П-канала подсећа на инверзне мехуриће које се користе на симболима логичке капије. Претпостављам да ваши ученици у овом тренутку неће проучити логичке капије, тако да је то предсказање ствари које ће доћи!

Питање 7

Транзистори са теренским ефектом класификују се као уређаји већег носача . Објаснити зашто.

Открити одговор Сакриј одговор

Провођење кроз транзистор са ефектом поља зависи од носача пуњења присутних у каналу због допинга ("већински" тип носача пуњења).

Питање за преглед: супротно томе, зашто су транзистори биполарног споја сматрани мањинским носачима уређаја "белешке скривене"> Напомене:

Питајте ученике који тип транзистора ради на принципу мањинских носача, за разлику од транзистора са ефектом поља.

Питање 8

Биполарни спојни транзистори (БЈТ) се сматрају "нормално-искљученим" уређајима, јер њихово природно стање без сигнала који се примењује на базу није проводљивост између емитера и колектора, као отворени прекидач. Да ли су транзистори поља са ефектом поља изолације (ИГФЕТ) сматрани истим? Зашто или зашто не?

Открити одговор Сакриј одговор

ИГФЕТ могу бити произведени или као "нормално-на" или "нормално-искључени" уређаји.

Напомене:

Питајте своје ученике да разрадите одговор који сте добили. Немојте прихватати безумну рецитацију одговора, да "зависи од тога како су произведени", већ захтевају да се дају нека врста објашњења зашто би ИГФЕТ био обично - у односу на нормално-искључено.

Питање 9

Типична количина струје преко МОСФЕТ гате терминала је далеко мања од типичне струје кроз базни терминал БЈТ, за сличне контролисане струје (одвод или колектор, респективно). Објасните шта се ради о изградњи и / или коришћењу МОСФЕТ-а који ограничава улазну струју скоро ништа током нормалног рада.

Открити одговор Сакриј одговор

Капија је електрично изолована са канала.

Напомене:

Ако је потребно, вратите се на "скраћени" дијаграм МОСФЕТ-а како бисте својим ученицима схватили зашто је улазна импеданција МОСФЕТ-а оно што јесте.

Питање 10

Тридимензионални транзистори са полиетиленским оксидом (МОСФЕТ) се разликују у понашању од Биполар Јунцтион Трансисторс (БЈТс) на неколико начина. Адресите сваки од ових аспеката понашања у вашем одговору:

Тренутни добитак
Кондукција без улазног сигнала (гате / басе)
Поларизација
Открити одговор Сакриј одговор

МОСФЕТ има много веће тренутне добитке него БЈТ.

БЈТ-ови су уобичајено искључени уређаји, док МОСФЕТ може бити уобичајено или нормално искључен у зависности од његове производње.

МОСФЕТи могу пренети струју од извора до одвода, или од одвода до извора са једнаком лакоћом. БЈТ могу пренети струју само од емитера до колектора у једном правцу.

Напомене:

За сваки од ових аспеката понашања разговарајте са својим ученицима управо због чега се два типа транзистора разликују.

Питање 11

Е-типови МОСФЕТ-а су уобичајени уређаји као и транзистори биполарног споја, природно стање њихових канала снажно отпорне на пролаз електричне струје. Стога, стање проводљивости ће се појавити само на команди из вањског извора.

Објасните шта се мора урадити са МОСФЕТ-ом типа Е, конкретно, да бисте га довели у стање проводљивости (гдје се канал формира како би водио струју између извора и одвода).

Открити одговор Сакриј одговор

Напон се мора применити између капије и подлоге (или капије и извора, ако је подлога прикључена на изворни прикључак) на такав начин да поларитет терминала за капију електростатички привлачи носаче већине носача канала (формирање инверзног слоја директно испод изолациони слој који одваја капију из канала).

Напомене:

Ово је можда најважније питање које ваши ученици могу научити да одговоре када први пут проучавају Е-типове МОСФЕТ-ова. Шта је, тачно, потребно да га укључите? Да ли ваши ученици цртају дијаграме да илуструју своје одговоре као што су присутни испред класе.

Замолите их да конкретно идентификују који поларитет В ГС треба да се примени како би се укључио Н-канални Е-тип МОСФЕТ, као и П-канални Е-тип МОСФЕТ.

Питање 12

Д-типови МОСФЕТ-а су уобичајено на уређајима као и транзистори са ефектом поља, природно стање њихових канала пролазних на електричне струје. Стога, стање прекида ће се појавити само на команди из спољног извора.

Објасните шта се мора урадити са МОСФЕТ Д-типа, конкретно, да бисте га одвезли у стање прекида (гдје је канал потпуно исцрпљен).

Открити одговор Сакриј одговор

Напон се мора применити између капије и подлоге (или капија и извора ако је подлога прикључена на изворни прикључак) на такав начин да поларитет терминала за капију електростатички одбија носаче већине носача канала.

Следеће питање: за разлику од ЈФЕТ-ова, МОСФЕТови Д-типа могу бити сигурно "побољшани" изван проводљивости њиховог природног стања. Опишите шта је потребно да "командујете" Д-тип МОСФЕТ-а да се понаша боље него што то природно ради.

Напомене:

Ово је можда најважније питање које ваши ученици могу научити да одговоре када први пут проучавају Д-типове МОСФЕТ-ова. Шта је, тачно, потребно да га искључите? Да ли ваши ученици цртају дијаграме да илуструју своје одговоре као што су присутни испред класе.

Замолите их да конкретно идентификују који поларитет В ГС треба да се примени да искључи Н-канални Д-тип МОСФЕТ, као и П-канални Д-тип МОСФЕТ.

Питање 13

Тридимензионални транзистори са полиетиленским оксидом (МОСФЕТ) се у неким погледима разликују од транзистора Јунцтион Фиелд-Еффецт Трансисторс (ЈФЕТс). Објасни својим речима која је разлика.

Открити одговор Сакриј одговор

Допустићу вам да урадите своја истраживања овде.

Напомене:

Упркос многим сличностима, МОСФЕТ и ЈФЕТ нису идентични. Замолите ученике да објасне зашто се две врсте транзистора понашају различито, а не само да рецитујете разлике које се читају из уџбеника или друге референце.

Питање 14

Идентификовати сваку врсту МОСФЕТ-а (било Н-канала или П-канала, Д-типа или Е-типа), означити терминале и утврдити да ли ће МОСФЕТ у сваком од ових кругова бити укључен или искључен :

Открити одговор Сакриј одговор

Следеће питање: који је од тих транзистора исцрпљен и који је побољшан "белешке скривене"> Напомене:

Веома је важно да ваши ученици разумеју који фактор (и) у кругу кола МОСФЕТ да се укључи или искључи. Неке информације садржане у дијаграмима су релевантне за одређивање статуса сваког транзистора, а неки не.

Обавезно замолите ученике да објасне своје размишљање о статусу сваког транзистора. Који фактор или комбинација фактора је неопходан за укључивање МОСФЕТ-а, у односу на офф?

Питање 15

Идентификовати сваку врсту МОСФЕТ-а (било Н-канала или П-канала, Д-типа или Е-типа), означити терминале и утврдити да ли ће МОСФЕТ у сваком од ових кругова бити укључен или искључен :

Открити одговор Сакриј одговор

Следеће питање: који је од тих транзистора исцрпљен и који је побољшан "белешке скривене"> Напомене:

Веома је важно да ваши ученици разумеју који фактор (и) у кругу кола МОСФЕТ да се укључи или искључи. Неке информације садржане у дијаграмима су релевантне за одређивање статуса сваког транзистора, а неки не.

Обавезно замолите ученике да објасне своје размишљање о статусу сваког транзистора. Који фактор или комбинација фактора је неопходан за укључивање МОСФЕТ-а, у односу на офф?

Питање 16

Идентификовати сваку врсту МОСФЕТ-а (било Н-канала или П-канала, Д-типа или Е-типа), означити терминале и утврдити да ли ће МОСФЕТ у сваком од ових кругова бити укључен или искључен :

Открити одговор Сакриј одговор

Следеће питање: који је од тих транзистора исцрпљен и који је побољшан "белешке скривене"> Напомене:

Веома је важно да ваши ученици разумеју који фактор (и) у кругу кола МОСФЕТ да се укључи или искључи. Неке информације садржане у дијаграмима су релевантне за одређивање статуса сваког транзистора, а неки не.

Обавезно замолите ученике да објасне своје размишљање о статусу сваког транзистора. Који фактор или комбинација фактора је неопходан за укључивање МОСФЕТ-а, у односу на офф?

Питање 17

Објасните зашто дизајнер кола би изабрао МОСФЕТ преко биполарног транзистора за одређену апликацију. Која предност (и) има МОСФЕТ преко биполарног транзистора?

Питање изазов: докажите своју тачку упоређивањем параметарских оцена са два листа података транзистора, једног биполарног и другог поља са ефектом изолације. Будите сигурни да ова два транзистора имају сличне контролне струје (максимална струја колектора и струја одвода).

Открити одговор Сакриј одговор

МОСФЕТ има изузетно ниске улазне струје "дриве" захтеве.

Напомене:

Замолите ученике да објасне шта "струја погона" значи у смислу транзистора. Такође, замолите их да објасне зашто МОСФЕТ-ови не захтевају толико струје вожње као биполарни транзистори. Изазвати их да покажу своју тачку поређењем података.

Да ли је нискотонска струја једина предност коју МОСФЕТ ужива преко биполарних транзистора? Поставите ово питање својим ученицима да бисте видели да ли су истраживали ове одговарајуће уређаје даље од траженог питања.

Питање 18

Шта значи појам трансцондуцтанце, у односу на транзистор са ефектом поља? Да ли је функција трансцондуцтанце за ФЕТ линеарна или нелинеарна веза? Објасните зашто, упућивањем на једначину ако је уопће могуће да објасните свој одговор.

Открити одговор Сакриј одговор

"Трансцондуцтанце" односи се на количину промјене струје одвода за одређену количину промјене у напону гитара (((ΔИ Д ) / (ΔВ Г ))). Функција трансцондуцтанце за ФЕТ је дефинитивно нелинеарна.

Питање изазова: која јединица мјерења би била прикладна за изражавање трансцондуцтанце у?

Напомене:

Трансцондуцтанце није само параметар за ЈФЕТ, већ и МОСФЕТ (ИГФЕТс) и вакуумске цијеви. Сваки уређај за регулацију струје контролисан напоном има вредност трансцондуцтанце (иако се може променити у радном опсегу уређаја, исто као што се β мења преко радног опсега БЈТ-а).

Питање 19

Повезивање "супстрата" у МОСФЕТ-у често је интерно повезано са изворима, овако:

Ово претвара МОСФЕТ са уређаја са четири терминала у уређај са три терминала, што олакшава употребу. Једна од последица ове унутрашње везе, међутим, је стварање паразитске диоде између изворних и одводних терминала: ПН спој који постоји ако желимо или не.

Додајте ову паразитску диоду на симбол МОСФЕТ приказан овде (представљајући пресек МОСФЕТ приказан горе) и објасните како његово присуство утиче на употребу транзистора у правом кругу:

Открити одговор Сакриј одговор

Следеће питање: како присуство ове паразитске диоде омогућава нас да позитивно разликујемо изворни терминал са терминала за врата када идентификујемо терминале МОСФЕТ-а са мултиметром "нотес хидден"> Напомене:

Присуство ове диоде је врло важан концепт за ученике да схвате, јер чини МОСФЕТ једностраним уређајем у већини практичних разлога. Разговарајте о значају ове диоде и упоређите карактеристике три-терминалног МОСФЕТ-а према карактеристикама ЈФЕТ-а са три терминала, што је заиста билатерални уређај.

Питање 20

Техничар користи дигитални мултиметар (са функцијом "диоде цхецк") да идентификује терминале МОСФЕТ-а снаге:

Техничар добија следеће мере мерења напона "диоде цхецк" у овом редоследу:

  1. Црни водич на средњем терминалу, Црвени провод на десном терминалу = 0.583 волти ( приказан на илустрацији )
  2. Црвени проводник на средњем терминалу, Црни водич на десном терминалу = ОЛ (отворен)
  3. Црни проводник на средњем терминалу, црвени водич на левом прикључку = ОЛ (отворен)
  4. Црни водич на средњем терминалу, Црвени провод на десном терминалу = 0.001 волти
  5. Црвени провод на средњем терминалу, Црни водич на десном терминалу = 0.001 волти

Објасните зашто су четврта и пета мјерења толико различита од првог и другог, односно када су узети између истих терминала на МОСФЕТ-у. Напомена: овај МОСФЕТ је Н-канал, тип побољшања.

Открити одговор Сакриј одговор

Акт трећег мерења повећао је транзистор у он (засићено) стање помоћу излазног напона мултиметар у режиму тестирања диода. МОСФЕТ је тада остао у стању на четвртом и петом мерењу.

Питање о следећем питању: где би се мерач мора прикључити да би се МОСФЕТ приморао у стање искључења ("цутофф") "белешке скривене"> Напомене:

Транзистори на терену, по својој природи, уређаји активирани напоном са изузетно високом улазном импедансом, теже се препознају од транзистора биполарних спојева, јер је излазни број мерача у "режиму диоде" довољан да их активира и деактивира. Ово питање показује практичан пример овога (вриједности заправо долазе из тестова стварног живота ИРФ510 транзистора!).

Питање 21

Важно је разматрање приликом рада око кругова који садрже МОСФЕТ-ове електростатичко пражњење или ЕСД . Опишите шта је ова појава и зашто је важно за МОСФЕТ кола.

Открити одговор Сакриј одговор

"Електростатичко пражњење" је примена врло високих напона на компоненте кола као резултат контакта или близине са телом електрично напуњеним, попут човека. Високи напони изложени статичким електрицитетом су веома штетни за МОСФЕТ. Допустићу ти истраживање зашто!

Напомене:

Обавезно питајте ученике да објасне механизам оштећења транзистора који је резултат ЕСД-а, и да разговарају о великој величини статичких напона типично генерираних у условима сувог ваздуха. Ако имате било какве микрофотографије оштећења ИЦ од ЕСД-а, представите их неколико током разговора за задовољство ваших ученика.

Питање 22

За рад на круговима који садрже МОСФЕТ обично користе носаче за статичке зглобове . Објасните како се ове траке користе и како бисте их тестирали да би се осигурало да функционише како треба.

Открити одговор Сакриј одговор

Једноставан тест охмметра би требало да открије нивое отпорности мега-охма између тачке за контакт са кожом и металне спојнице.

Следеће питање: зашто се намерно поставља отпор између траке за ношење око руке и копча за уземљење "напомене скривене"> Напомене:

Добро питање да питате ученике је зашто је антистатичка заштита важна за рад са МОСФЕТ уређајима. Никад не смијете претпоставити да је ово очигледно, осим ако је предмет био покривен питањем непосредно прије овог!

Ваши ученици треба да имају антистатички ремен за зглоб као дио редовне колекције алата. Када дискутујемо о овом питању, било би добро да ученици користе своје охмметре како би потврдили рад својих зглобова.

Питање 23

Завршите круг, показујући како би прекидач тастера могао да се повеже са вратима МОСФЕТ-а како би извршио контролу над оптерећењем:

Открити одговор Сакриј одговор

Ово решење, иако изводљиво, није најефикасније. Побољшајте овај дизајн!

Питање о следећем питању: да ли бисте рекли да овакви транзисторски извори струје до оптерећења или да потапају струју из оптерећења "скривене белешке"> Напомене:

Разговарајте са својим ученицима зашто коло приказано у одговору не би било неопходно и практично радити како бисте развили бољи дизајн.

Питање 24

Утврдите да ли је оптерећење напуњено или искључено са прекидачем у приказаном положају. Такође, идентификујте да ли је транзистор врста смањења или тип побољшања :

Открити одговор Сакриј одговор

Оптерећење ће бити деактивирано због тога што је овај транзистор са трошилицом у стању "офф".

Напомене:

Питајте своје ученике да објасне како су схватили стање транзистора у овом кругу, као и коју функцију врши двополни прекидач (ДПДТ). Успут, ова ДПДТ конфигурација ожичења је прилично честа у електричним и електронским колима!

Питање 25

Утврдите да ли је оптерећење напуњено или искључено са прекидачем у приказаном положају. Такође, идентификујте да ли је транзистор врста смањења или тип побољшања :

Открити одговор Сакриј одговор

Оптерећење ће бити напајано као резултат овог транзистора типа проширења који се налази у "он" стању.

Напомене:

Питајте своје ученике да објасне како су схватили стање транзистора у овом кругу, као и коју функцију врши двополни прекидач (ДПДТ). Успут, ова ДПДТ конфигурација ожичења је прилично честа у електричним и електронским колима!

Питање 26

Утврдите да ли је оптерећење напуњено или искључено са прекидачем у приказаном положају. Такође, идентификујте да ли је транзистор врста смањења или тип побољшања :

Открити одговор Сакриј одговор

Оптерећење ће бити напајано због тога што је овај транзистор са трошилицом у стању "на".

Напомене:

Питајте своје ученике да објасне како су схватили стање транзистора у овом кругу, као и коју функцију врши двополни прекидач (ДПДТ). Успут, ова ДПДТ конфигурација ожичења је прилично честа у електричним и електронским колима!

Питање 27

Утврдите да ли је оптерећење напуњено или искључено са прекидачем у приказаном положају. Такође, идентификујте да ли је транзистор врста смањења или тип побољшања :

Открити одговор Сакриј одговор

Оптерећење ће бити напајано као резултат овог транзистора типа проширења који се налази у "он" стању.

Напомене:

Питајте своје ученике да објасне како су схватили стање транзистора у овом кругу, као и коју функцију врши двополни прекидач (ДПДТ). Успут, ова ДПДТ конфигурација ожичења је прилично честа у електричним и електронским колима!

Питање 28

Утврдите да ли је оптерећење напуњено или искључено са прекидачем у приказаном положају. Такође, идентификујте да ли је транзистор врста смањења или тип побољшања :

Открити одговор Сакриј одговор

Оптерећење ће бити деактивирано као резултат овог транзистора типа проширења који се налази у "офф" стању.

Напомене:

Питајте своје ученике да објасне како су схватили стање транзистора у овом кругу, као и коју функцију врши двополни прекидач (ДПДТ). Успут, ова ДПДТ конфигурација ожичења је прилично честа у електричним и електронским колима!

Питање 29

Често је неопходно да струја извора струје транзистора буде оптерећена (обезбеди пут од позитивне снаге доводног напона до оптерећења) умјесто да потапша струју из оптерећења (обезбеди пут од оптерећења до негативне напонске шине или тла), јер је једна страна терета већ прикључена на земљу:

Када се транзисторски извори напајају, често се назива прекидач са високим странама . Одредите захтеве за напонски погон за сваки од ових високо-сиде МОСФЕТ прекидача; односно да одреди шта мора бити повезано са капијом сваког транзистора да би га у потпуности укључио тако да оптерећење прима пуну снагу:

Открити одговор Сакриј одговор

За П-канални МОСФЕТ, капија једноставно мора бити уземљена. За Н-канални МОСФЕТ, капија мора бити доведена до позитивног напона веће од + В најмање В ГС (укључено).

Следеће питање: размотрите зашто термини "извор" и "потопљени" чине најсмислије када се посматрају из перспективе конвенционалне токовне токове . За разлику од тога, ту је иста кола са стрелицама које се вуку у смеру електронског тока:

Питање за изазов: упркос захтјевним захтевима погонског погона на страни Н-канала МОСФЕТ, они се често преферирају преко уређаја П-канала у дизајну практичних кола. Објаснити зашто. Напомена: то има везе са мобилношћу носиоца .

Напомене:

Ово је добра вежба у одређивању правилног поларитета (и магнитуде) напона на вратима, као и увођењу концепата тренутног извора и потопа и прекидања са великим странама. Будите сигурни да проводите вријеме расправљајући о стварању извора у поређењу са потопљењем, јер ће ово бити од значаја касније у студијским студијама (нарочито у дизајну логичких врата).

Питање 30

Направите одговарајуће жичне везе неопходне за "побољшање" овог МОСФЕТ-а помоћу напона соларних ћелија, тако да батерија напаја релеј кад год има довољно осветљења на соларној ћелији:

Открити одговор Сакриј одговор

Питање изазов: повежите комутирајућу ("слободну котачицу") диода у приказано коло, тако да индуктивни "повратни удар" из релеја без напајања не штети МОСФЕТ-у.

Напомене:

Студенти би требали запазити да показано коло није једини могући начин на који се МОСФЕТ може користити за укључивање релеја. Често су терминали супстратне (СС) и изворне (С) МОСФЕТ мреже заједнички једни са другима, тако да контролна и контролисана кола деле заједничку тачку (обично систем "земља" тачка).

Питајте ученике шта ће се десити ако би поларитет батерије био обрнут.

Питање 31

Објасните шта ће се догодити у овом кругу када се сваки прекидач притисне на индивидуално:

Да ли можете да размислите о било каквим практичним применама за овакво коло "# 31"> Открит одговор Сакриј одговор

Ово коло је познато као бистабилна брава, јер је у стању да се "закачи" у два различита стабилна стања.

Ако имате потешкоћа у анализи операције овог кола, замислите да је један од транзистора у "он" стању, а други је у "офф" стању одмах након укључивања. Затим питајте шта ће се десити када се активира свако дугме.

Напомене:

Бистабилни блокови или мултивибратори, кола су прилично корисни и прилично једноставни за имплементацију са МОСФЕТ-ом, како то показује овај примјер. Разговарајте о неким практичним апликацијама са својим ученицима, посебно ако нису открили неколико својих апликација.

Питање 32

Овај круг користи комбинацију капацитивности и отпорности за стварање временског одлагања када је прекидач тастера отпуштен, што узрокује да лампица остане укључена кратко време након што се прекидач отвори:

Израчунајте колико дуго ће лампица остати укључена након што се отвори прекидач, под претпоставком да МОСФЕТ има напонски погон (турн-он) напона В ГС (тх) = 4 волти.

Открити одговор Сакриј одговор

т кашњење = 2.05 секунди

Напомене:

Да би се ријешио овај проблем, студенти морају примијенити своје знање о капацитивним круговима пражњења како би пронашли исправну једначину за вријеме. Питајте их како постављају рјешење и како знају какву једначину треба користити.

Питање 33

Предвидите како ће ово коло бити погођено као последица следећих грешака. Разматрајте сваку грешку независно (тј. Један по један, без вишеструких грешака):

Транзистор К 1 не отвори (одвод до извора):
Транзистор К 1 не успијева (одвод до извора):
Ресистор Р 1 не отвори:

За сваки од ових услова објасните зашто се настају последице.

Открити одговор Сакриј одговор

Транзистор К 1 не отвори (одвод до извора): Мотор одбија да ради.
Транзистор К 1 не успева да закрпи (одвод до излаза): Мотор ради стално и неће се искључити.
Отпорник Р 1 не отвори: Мотор ради када се притисне прекидач, потребно је дуго времена да се искључи када је прекидач отпуштен.

Напомене:

Сврха овог питања је да приступи домену решавања проблема са круговима из перспективе да сазнају која је грешка, а не само знати који су симптоми. Иако ово није нужно реална перспектива, он помаже ученицима да изграде темељна знања неопходна за дијагностификацију скривеног круга из емпиријских података. Питања као што је ово треба слиједити (евентуално) другим питањима од студената да идентификују вјероватне грешке засноване на мерењима.

Питање 34

Предвидите како ће ово коло бити погођено као последица следећих грешака. Разматрајте сваку грешку независно (тј. Један по један, без вишеструких грешака):

Транзистор К 1 не ради кратко (колектор-то-емитер):
Транзистор К 2 не отвори (одвод до извора):
Ресистор Р 1 не отвори:
Ресистор Р 2 отказао:

За сваки од ових услова објасните зашто се настају последице.

Открити одговор Сакриј одговор

Транзистор К 1 не успева да закрпи (одвод до излаза): Мотор ради стално и неће се искључити.
Транзистор К 2 не отвори (одвод до извора): Мотор одбија да ради.
Ресистор Р 1 није отворен: Мотор одбија да ради.
Отпорник Р 2 се не отвара: Мотор се активира када се притисне прекидач, потребно је дуго времена да се искључи када је прекидач отпуштен.

Напомене:

Сврха овог питања је да приступи домену решавања проблема са круговима из перспективе да сазнају која је грешка, а не само знати који су симптоми. Иако ово није нужно реална перспектива, он помаже ученицима да изграде темељна знања неопходна за дијагностификацију скривеног круга из емпиријских података. Питања као што је ово треба слиједити (евентуално) другим питањима од студената да идентификују вјероватне грешке засноване на мерењима.

Питање 35

Предвидите како ће ово коло бити погођено као последица следећих грешака. Разматрајте сваку грешку независно (тј. Један по један, без вишеструких грешака):

Транзистор К 1 не успијева (одвод до извора):
Транзистор К 2 није успио (одвод до извора):
Ресистор Р 1 не отвори:
Ресистор Р 2 отказао:
Мост са сољем (кратки) паст отпорник Р 1 :

За сваки од ових услова објасните зашто се настају последице.

Открити одговор Сакриј одговор

Транзистор К 1 није успео да закрпи (одвод до излаза): Мотор одбија да ради.
Транзистор К 2 не успева да закрпи (одвод до излаза): Мотор ради стално и неће се искључити.
Ресистор Р 1 не отвара: Мотор ради стално и неће се искључити.
Отпорник Р 2 није отворен: мотор одбија да ради.
Мост са сољем (кратки) отпорник Р 1 : Мотор ради када је иницијално искључен прекидач (како треба), али транзистор К 1 неће успјети када се притисне прекидач. То може довести до тога да мотор престане да ради или да се никада не зауставља, овисно о томе како К 1 пропада. Осигурач такође може да удари као резултат.

Напомене:

Сврха овог питања је да приступи домену решавања проблема са круговима из перспективе да сазнају која је грешка, а не само знати који су симптоми. Иако ово није нужно реална перспектива, он помаже ученицима да изграде темељна знања неопходна за дијагностификацију скривеног круга из емпиријских података. Питања као што је ово треба слиједити (евентуално) другим питањима од студената да идентификују вјероватне грешке засноване на мерењима.

Питање 36

Веома корисно МОСФЕТ коло је билатерални прекидач, пример који је овде приказан како бисте анализирали:

Коло са "двоструким претварачем" једноставно осигурава да двије контролне линије А и Б увек буду супротне поларитете (једна у потенцијалу В дд, друга на потенцијалу земље).

Која је сврха круга "билатерални прекидач" # 36 "> Откриј одговор Сакриј одговор

Допустићу да то истражите сами!

Напомене:

Ако ваши ученици још нису научили о дигиталним транзисторским колима, ово би било добро вријеме да уведемо концепт "високих" и "ниских" логичких стања, у овом случају као контролне сигнале у билатерални прекидач ћелија.

Питајте своје ученике каква је сврха билатералних прекидача, јер већ имамо механичке склопке који могу да пребаце скоро било који тип електричног сигнала.

Питање 37

Специјални тип транзистора поља-ефекта поља са изолацијом је двосмерни МОСФЕТ, приказан овде:

Припремите схематски дијаграм помоћу нормалних (једнопутних) МОСФЕТ-ова, еквивалентних овом двоструком МОСФЕТ-у.

Открити одговор Сакриј одговор

Напомене:

Прилично једноставан одговор на ово питање, али стварна сврха је да оспори студенте да размишљају о комплексним елементима кола у смислу еквивалентних кола састављених од једноставних, идеализованих компоненти.

Питање 38


∫ф (к) дк Упозорење о прорачуну!


Потенцијални проблем за МОСФЕТове снаге је (дв / дт) индуковано укључивање . Објасните зашто се МОСФЕТ може укључити када то није потребно, с обзиром на прекомерно (дв / дт) стање.

Открити одговор Сакриј одговор

Ако је брзина промене брзине одвода током времена ((дв / дт)) претерана, транзистор се може укључити због ефекта спајања капацитивности од капања до одвода (Ц ГД ).

Питање изазова: нацртати еквивалентни схематски дијаграм који показује паразитску Ц ГД капацитивност и напише струју која повезује капацитивну струју са тренутном променом напона током времена.

Напомене:

Ово питање је добар преглед теорије кондензатора и нота калкулуса. Замолите ученике да објасне шта тачно (дв / дт) значи и како се односи на струју у кругу који садржи капацитете.

Проблем дв / дт индукованог укључивања није јединствен за снаге МОСФЕТ-ова. Разни тиристори, нарочито СЦР и ТРИАЦс, такође показују овај проблем.

Питање 39

Пронађите један или два реалистична транзистора поља са ефектом изолације и доведите их са собом у дискусију. Идентификујте што више информација о вашим транзисторима прије расправе:

Идентификација терминала (који терминал је капија, извор, одвод)
Непрекидна снага
Типична трансцондуцтанце

Напомена: пазите да држите своје транзисторе у антистатичкој пени што је више могуће, како бисте избегли оштећење врата од електростатичког пражњења.

Открити одговор Сакриј одговор

Ако је могуће, пронађите технички лист произвођача за своје компоненте (или барем таблицу података за сличну компоненту) да бисте разговарали са својим колегама. Будите спремни да докажете терминалске идентификације ваших транзистора у класи, користећи мултиметар!

Напомене:

Сврха овог питања је да ученици кинестетички интеракцију с предметом. Можда изгледа глупо да ученици учествују у вјежби "прикажите и кажите", али сам утврдио да активности попут ове значајно помажу неким ученицима. За ученике који су кинестетички у природи, то је одлична помоћ да заправо додирнете стварне компоненте док уче о својој функцији. Наравно, ово питање такође пружа изврсну могућност да обављају интерпретацију ознака компоненти, користе мултиметар, приступне таблице података итд.

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →