4.5 Работа полевых транзисторов на прямоугольный импульс

В момент подаём импульс. Черезt = происходит включение. Идёт формирование фронта от уровня 0,1 до 0,9. Момент времени- выключение.

иопределяются только временем перезарядки соответствующих ёмкостей.

В настоящее время полевые транзисторы позволяют получать длительность фронтов в единицах наносекунд, а сопротивление в выключенном состоянии ПТ может составлять тысячные доли Ома.

4.6 Полупроводниковые приборы с зарядовой связью

Прибор с зарядовой связью (ПЗС) – это полупроводниковый прибор, в котором используется эффект накопления неосновных носителей заряда под электродами МДП- структур и перемещения этих носителей от одного электрода к другому.

Принцип действия ПЗС рассмотрим на примере трёхтактной схемы сдвигового растра:

карманы (один – U, второй – С).

Имеется несколько групп изолированных затворов. 1-й затвор – у входа рядом с . Остальные разбиты на три группы.

Рассмотрим диаграмму работы (запись “1” и “0”):

В трёхтактных ПЗС на группу управляющих электродов подают напряжения, создающие потенциальные ямы, которые в свою очередь создают переход носителей заряда от входа к выходу.

Чередование уровней этих напряжений во времени выбирается таким, чтобы обеспечить перенос заряда от входного электрода истока к выходному электроду истоку. При этом, меняя уровень на входном электроде , можно регулировать величину переносимого заряда.

Для записи информации ПЗС на электрод подают напряжение, больше порогового. Если в данный момент времени перенос осуществлять не нужно, то наподают напряжение, ниже порогового. Одновременно с этим на первую группу электродов подаётся максимальное напряжение. В результате заряд сU через электрод может перетечь в потенциальную яму, расположенную под первым затвором. Аналогично под всеми первыми затворами образуется потенциальная яма. Если в рядом расположенных областях есть заряды, то они будут перетекать в эту потенциальную яму. В следующем такте на первую группу подают удерживающее напряжение, ниже порогового по абсолютной величине, но меньше максимально возможного. На вторую группу подают максимальное отрицательное напряжение, следовательно, потенциальная яма возникает под второй группой затворов. Для исключения дальнейшего перемещения заряда на третью группу подают напряжение, ниже порогового. В следующем такте потенциальная яма образуется под третье группой затворов и т. д.

4.6.1 Основные характеристики (параметры) приборов с зарядовой связью

ПЗС могут работать только в динамическом режиме. Если мы попытаемся хранить информацию, зафиксировав потенциалы на группах управляющих электродов, то накопленный заряд будет постепенно исчезать за счёт процессов рекомбинации. Кроме того, в пустых потенциальных ямах за счёт генерации носителей могут накапливаться заряды. В результате заряд во всех потенциальных ямах выровняется, а мы потеряем информацию. ПЗС – среднечастотный прибор, поэтому ещё не будет наблюдаться изменение количества носителей заряда в соответствующих потенциальных ямах.

Нижний предел – 1,0 – 100 кГц.

Если изменять напряжение на соответствующих электродах, то будет использоваться очень высокая частота, но заряд не успеет перетечь в соответствующую область, а может быть даже такое, что не образуется потенциальная яма, т. к. нужна перезарядка определённых ёмкостей.

Предельные верхние частоты работы ПЗС составляют: 1-100 МГц.