https://vik.wiki/index.php?action=history&feed=atom&title=Elm%C3%A9leti_%C3%B6sszefoglal%C3%B3_Elektronik%C3%A1b%C3%B3l 2026-05-01T10:02:55Z Az oldal laptörténete a wikiben MediaWiki 1.43.8 https://vik.wiki/index.php?title=Elm%C3%A9leti_%C3%B6sszefoglal%C3%B3_Elektronik%C3%A1b%C3%B3l&diff=137154&oldid=prev 2012-10-21T19:55:30Z

<p>Új oldal, tartalma: „{{GlobalTemplate|Infoalap|ElEktroElmKateg}} __TOC__ ==Szilárd testek tiltott energiasávjai:== * az elektromos vezető képességet a tiltott sáv nagysága határoz…”</p> <p><b>Új lap</b></p><div>{{GlobalTemplate|Infoalap|ElEktroElmKateg}}<br /> <br /> __TOC__<br /> <br /> ==Szilárd testek tiltott energiasávjai:==<br /> * az elektromos vezető képességet a tiltott sáv nagysága határozza meg<br /> * a fémekben nincs tiltott sáv<br /> * a félvezetők sávszerkezete hasonló a szigetelőkéhez, de a tiltott sáv szélessége kisebb<br /> * a tiltott sáv a vezetési sáv és a vegyértéksáv között helyezkedik el<br /> <br /> ==n-típusú félvezető:==<br /> * elektronok többségi, lyukak kisebbségi töltéshordozók<br /> * többségi töltéshordozók a mozgékonyabbak<br /> * elektronkoncentráció &gt; lyukkoncentráció<br /> * elektronkoncentráció ~ donor koncentráció<br /> * az adalékolatlan félvezetőhöz képest az ellenállása kisebb<br /> * donor koncentráció<br /> * donor adagolást növeljük:<br /> ** az ellenállás lecsökken (töltéshordozók számának növekedésével csökken az ellenállás)<br /> ** elektronkoncentráció megnő<br /> <br /> ==p-típusú félvezető:==<br /> * lyukak többségi, az elektronok a kisebbségi töltéshordozók<br /> * lyukkoncentráció &gt; elektronkoncentráció<br /> * akceptor koncentráció<br /> * akceptor adagolást növeljük:<br /> ** az ellenállás lecsökken (töltéshordozók számának növekedésével csökken az ellenállás)<br /> ** lyukkoncentráció megnő<br /> <br /> ==Félvezetők termikus egyensúlyi helyzete ==<br /> * a rekombináció megegyezik a generációval <br /> * az elektron vagy a lyukkoncentráció a tömeghatás törvényből számítható <br /> * nincs elektronáram, és lyukáram<br /> * a rekombináció megegyezik a generációval <br /> * a Fermi-szint állandó a rendszerben <br /> <br /> ==pn-átmenet:==<br /> * a tértöltésréteg annál keskenyebb, minél nagyobb az adalékkoncentráció a tartományban<br /> * a tértöltésréteg vastagsága a pn-átmenetre kapcsolt záróirányú fesz növelésével növekszik<br /> * a tértöltésréteg másik szokásos elnevezése a kiürített réteg<br /> * a zárófeszültség növelésével:<br /> ** a tértöltéskapacitás csökken<br /> ** a záróáram abszolút értékben megnövekszik<br /> ** a kiürített réteg szélessége növekszik<br /> ** a diffúziós kapacitás nem változik<br /> <br /> ==Dióda:==<br /> * kapacitása:<br /> ** a diffúziós és tértöltéskapacitás feszültségfüggő<br /> ** nyitóirányban a diffúziós kapacitás határozza meg a dióda kapcsoló tulajdonságát<br /> ** az injektált kisebbségi töltéshordozók által képviselt diffúziós töltés létrehozásának időigényét a diffúziós kapacitás jellemzi<br /> ** a záróirányú kapcsoló tulajdonságokat a tértöltéskapacitás határozza meg <br /> ** zárófeszültségek esetén a dióda tértöltéskapacitása határozza meg a dióda kapcsoló tulajdonságait <br /> ** a diffúziós kapacitás akkor nagy, amikor nagy az átmenet nyitó árama <br /> ** tértöltéskapacitás mind a nyitó, mind a záró irányú előfeszültségnél jelentkezik <br /> ** a diffúziós kapacitás a nyitó tartományban már közepes áramoknál is messze, nagyságrendileg meghaladja a tértöltésit <br /> ** diffúziós kapacitás egyenes arányban van a töltéshordozók élettartamával &amp;#8211; ún. rekombinációs centrumok létrehozásával csökkenthető <br /> * valóságos karakterisztika: (miben tér el az ideálistól?)<br /> ** záróirányban letörési feszültségnél a Zener v. lavinahatás miatt az áram megsokszorozódik<br /> ** zárófeszültségek esetén a töltésrétegben az egyensúlynál kisebb koncentráció miatt megnő a generáció, ami többlet töltéshordozó áramot eredményez<br /> ** a félvezető ohmikus ellenállásán eső feszültséget is figyelembe kell venni <br /> ** a félvezető rétegek ohmikus ellenállása nagy áramoknál jelentős<br /> ** nyitóirányban a tértöltésrétegben a töltéshordozó injekció hatására megnő a töltéshordozó <br /> ** koncentráció, ami megnöveli a rekombinációt, így többletáram folyik. <br /> * nyitóárama:<br /> ** a nyitófeszültség növekedésével közel exponenciálisan növekszik<br /> ** nagy áramoknál az eltérést az exponenciális karakterisztikából többek között a félvezető réteg ohmikus ellenállása okozza<br /> ** adott áramhoz tartozó nyitófeszültség növekvő hőmérséklettel csökken (-2mV/°C)<br /> * záróárama:<br /> ** letörési feszültség eléréséig nagyon kicsi, majd letöréskor hirtelen megnövekszik<br /> ** adott feszültséghez tartozó záróáram 1 °C hőmérséklet hatásásra 7-10%-kal nő<br /> * hőmérsékletfüggés:<br /> ** adott áramhoz tartozó nyitófeszültség a hőmérséklet növekedésével csökken<br /> ** adott feszültséghez tartozó záróáram a hőmérséklet növekedésével növekszik <br /> ** az adott áramhoz tartozó nyitófeszültség változása közel lineáris, ezért hőmérséklet szenzorként is alkalmazható<br /> ** adott nyitóáramhoz tartozó nyitófeszültség a hőmérséklet növekedésével csökken <br /> ** adott nyitóáramhoz tartozó nyitófeszültség változása a hőmérséklet függvényében közel lineáris <br /> ** adott zárófeszültséghez tartozó záróáram a hőmérséklet növekedésével abszolút értékben növekszik <br /> <br /> ==Bipoláris áramkörök:==<br /> * az ellenállásokat leggyakrabban bázisdiffúzióval alakítják ki<br /> * több ellenállást lehet egy szigetben megvalósítani<br /> <br /> ==Bipoláris tranzisztor:==<br /> * két egymással szoros kapcsolatban lévő p-n átmenetből áll, a középső réteg közös<br /> * jól használható kapcsolókén és kisjelű erősítőként<br /> * nagyobb helyigényűek<br /> * telítéses állapotban mindkét pn átmenet nyitva<br /> * nagyobb helyigényű, mint a MOS<br /> * tranzisztor hatás technológia feltételei:<br /> ** a bázisréteg keskeny<br /> ** a töltéshordozók bázisáthaladási ideje jóval kisebb, mint az átlagos élettartamuk<br /> ** legalább az egyik szélső réteg (pl.: az emitter) nagyságrendekkel erősebben adalékolt, mint a bázis<br /> * npn üzemállapotára:<br /> ** normál-aktív tartományban az EB átmenet nyitóirányban, a CB átmenet záróirányban van előfeszítve<br /> ** telítéses állapotban mindkét pn átmenet nyitva van<br /> ** az Ebers-Moll modell minden üzemállapotban alkalmazható<br /> * vertikális pnp tranzisztor:<br /> ** alatta nincs eltemetett réteg<br /> ** paraméterei rosszabbak, mint az npn tranzisztoroké<br /> ** kollektora p vezetési típusú alapszelet<br /> * áramerősítés folyamata:<br /> ** cél, hogy az emitterből jövő többségi töltéshordozók minél nagyobb számban érjék el kollektort<br /> ** veszteségek: emitter áram egy része nem a kollektor felé folyik; a bázisba érkező elektronáram egy része rekombinálódik a bázisban, ill a kiürített rétegekben<br /> * ha a bip. tranzisztor transzport hatásfoka csökken, akkor a közös bázisú áramerősítési tényező (A) csökken, és mivel B = A/(1-A), ezért elméletileg B nő valami nagyon kicsit<br /> <br /> ==Nagyjelű modell:==<br /> * egyenáramú viselkedést, munkapont jellemzőket modellezik<br /> * általában nemlineárisak, de tartalmaznak bizonyos egyszerűsítéseket<br /> * számítógépes szimulációkhoz használják<br /> * ha idő ill frekvenciafüggést is modellezik, akkor kapacitásokat(lin, és nem lin) is tartalmaznak<br /> <br /> ==Kisjelű modell:==<br /> * általában lineáris modellek<br /> * a munkapontban a karakterisztikát az érintővel helyettesítik<br /> * a munkapontban a munkapont körüli kis megváltozások esetét írják le<br /> * kézi szimulációra használják<br /> * ha idő ill frekvenciafüggést is modellezik, akkor kapacitásokat is tartalmaznak<br /> <br /> ==Ebers-Moll modell:==<br /> * az egyik leggyakrabban használt modell <br /> * pontossága a benne használt pn átmenet modell pontosságától függ <br /> * minden üzemállapot leírására alkalmas<br /> * nagyjelű, nemlineáris modell <br /> * kézi számításokhoz a legalkalmasabb modell <br /> * teljesen szimmetrikus, a tranzisztor muködését minden üzemállapotban leírja <br /> * normál aktív és inverz aktív helyettesítő kép szuperpozíciójából áll elő <br /> * időfüggő vizsgálatokra is alkalmas <br /> <br /> ==JFET tranzisztor:==<br /> * működésének alapja a feszültségvezérelt áramforrás<br /> * a többségi töltéshordozók árama határozza meg a működést &amp;#8594; kisebb hőmérsékletfüggés<br /> * bemenő áramuk közel 0 &amp;#8594; kis teljesítményigény<br /> * n és p csatornás változat<br /> <br /> ==MOS tranzisztor:==<br /> * W/L arány megfelelő változtatásával több nagyságrendnyi tartományban változtathatjuk ID-t<br /> * működésének alapja a feszültségvezérelt áramforrás<br /> * bemenő árama 0<br /> * a többségi töltéshordozók árama határozza meg a működést<br /> * kisebb, mint a bipoláris tranzisztor<br /> * (általánosságban) MOS áramkörök gyártásakor alkalmazott lépéssorrend<br /> * implantáció VT beállítása &amp;#8211; gate-oxid növesztés &amp;#8211; poly Si gate &amp;#8211; S-D diffúzió &amp;#8211; fémvezetékek<br /> * küszöbfeszültsége függ:<br /> ** az alkalmazott anyagok kilépési munkájától<br /> ** az oxid vastagságától és töltéseitől<br /> ** a Si adalékolásától<br /> * MOS áramkörökben megvalósított fém-oxid-félvezető kapacitás:<br /> ** gyakorlatilag feszültségfüggetlen<br /> ** síkkondenzátor geometriájú<br /> <br /> ==NMOS áramkörök:==<br /> * ha a kimenet alacsony szintű, az inverter mindkét tranzisztorán áram folyik<br /> * egyszerűbb technológia, mint CMOSnál<br /> * NMOS Inverter:<br /> * passzív: egy vezérelt tranzisztor, a másik nemlineáris ellenállás<br /> * aktív: mindkettő tranzisztort vezéreljük<br /> <br /> ==CMOS áramkörök:==<br /> * logikai L szint a 0V, H = UDD<br /> * gyártástechnológiailag bonyolultabb, mint az NMOS<br /> * a teljesítmény-késleltetés szorzat kedvezőbb, mint a TTL, ECL, NMOS áramkörökre<br /> * fogyasztásuk arányos a működés frekvenciájával<br /> * az áramkör sebessége növelhető a tápfeszültség növelésével<br /> * gyors működés<br /> * statikus áramfelvétel=0<br /> * tépfesz érzéketlen<br /> * dominó logika:<br /> ** csak dinamikus fogyasztás van <br /> ** gyakori, hogy az egymást követő kapuk ellentétes logikával muködnek <br /> ** manapság gyakran alkalmazott megoldás <br /> ** mindig előtöltést alkalmazunk<br /> ** általában ugyanannyi n csatornás, mint p csatornás tranzisztor<br /> * CMOS Invereter:<br /> ** mindkét tranzisztort vezéreljük<br /> ** egy n és egy p típusú növekményes tranzisztorból állnak<br /> ** állandósult állapotban mindig csak az egyik vezet, a másik lezárt<br /> ** töltéspumpálás tejesítménye: P&lt;sub&gt;cp&lt;/sub&gt; = CL* f * UDD2 <br /> * fejlődési trendek:<br /> ** csökkenő csíkszélességekkel csökkenő küszöbfeszültség<br /> ** csökkenő csíkszélességekkel csökkenő oxidvastagság<br /> ** csökkenő csíkszélességekkel növekvő határfrekvenciák<br /> ** csökkenő csíkszélességekkel csökkenő tápfeszültség<br /> <br /> ==A/D átalakító==<br /> * leggyorsabb átalakítási módszer a szukcesszív approximációt alkalmazó módszer<br /> * az átalakítás sebessége több A/D átalakító megfelelő szervezésével növelhető<br /> * kvantálási hiba az A/D átalakító felbontásának növelésével csökken<br /> <br /> ==Teljes összeadó:==<br /> * 3 bemenete és 2 kimenete van<br /> * egymás után kapcsolva őket több bites szavak összeadása is lehetséges<br /> * bonyolultabb logikai kapcsolás, mint a félösszeadó esetén<br /> <br /> ==Félösszeadó:==<br /> * 2 bemenete és 2 kimenete van<br /> <br /> ==VLSI:==<br /> * minimális csíkszélesség ~0.2 nm<br /> <br /> ==PROM memória (Programable ROM):==<br /> * bipoláris(fuse) és CMOS(antifuse) technológiával is készülhetnek<br /> * egyszer programozható elektronikus úton, és többé nem törölhető<br /> <br /> ==EEPROM (Electronicaly EPROM):==<br /> * az információt egy speciális, lebegő gate-s MOS tárolja<br /> * lassabb, mint a RAM, ezért sebességkritikus alkalmazásoknál a rendszer indítása után tartalmát általában RAM-ba másolják<br /> * sűrűsége összemérhető az EPROM-mal<br /> * elektronikus úton, byte-onként törölhető<br /> <br /> ==Statikus RAM:==<br /> * 6 tranzisztorból áll<br /> <br /> ==Dinamikus RAM:==<br /> * lassabb, mint a statikus ram (50-70 ns)<br /> * azonos felületen kb 4-szer sűrűbb, mint a statikus RAM<br /> * 1 tranzisztorból, és 1 kapacitásból áll<br /> <br /> ==Ideális műveleti erősítő:==<br /> * a bementi ellenállás végtelen <br /> * a kimeneti ellenállás 0 <br /> * erősítésük végtelen<br /> * mindig 2 bemenete van <br /> * az invertáló és a nem invertáló bemenet egy potenciálon van <br /> <br /> ==IC:==<br /> * standard cellás szerkezetű IC<br /> * minden maszkot le kell gyártani<br /> * a maszk minták nagyrésze cellák formájában előre meg van tervezve, és rendelkezésre áll<br /> * gyorsabb, mint a PLD<br /> * makrocellák működése garantált<br /> * kis és közepes darabszám esetén olcsóbb, mint a full-custom ASIC<br /> * sebesség növelés:<br /> ** alumínium helyett rézvezetékek<br /> ** tranzisztorok méretcsökkentésével<br /> ** SiO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; helyett kisebb permittivitású szigetelő anyag alkalmazásával<br /> <br /> ==PLD (Programable Logical Device):==<br /> * gyorsan elkészíthető, kipróbálható hardver<br /> * korlátozott bonyolultságú és sebességű megvalósítást tesz lehetővé<br /> * előre gyártott (semi-custom)<br /> <br /> ==Erősítés határfrekvenciája:==<br /> * az erősítés a névleges értéknél 3dB-lel kevesebb<br /> <br /> ==Egyéb:==<br /> * ellenállás mértéke egyenesen arányos az ellenállás hosszával<br /> * a Bode diagram az átvitel abszolút értékét és a fázistolást, a frekvencia függvényében logaritmikusan ábrázolja<br /> * leggyorsabb működésű anyag-kombináció:<br /> * réz &amp;#8211; kis permittivitású dielektrikum<br /> <br /> ==Planár technológiás VLSI==<br /> * az integrált áramkörök tervezése az áramköri elemek horizontális felületi struktúrájának kialakítását jelenti<br /> <br /> ==Megnyomott ellenállás:==<br /> * nagyobb értékű ellenállás hozható létre, mint a bázisdiffúzióval<br /> * pontatlan (5-20KOhm)<br /> <br /> ==Áramerősítési tényezők:==<br /> * közös bázisú(A) ismeretében &amp;#8594; Közös emitteres(B)<br /> * &lt;math&gt;$B = \frac{A}{1-A}$&lt;/math&gt;<br /> * közös emitteres(B) ismeretében &amp;#8594; Közös bázisú(A)<br /> * &lt;math&gt;$A = \frac{B}{B+1}$&lt;/math&gt;<br /> <br /> <br /> [[Category:Infoalap]]</div>

Unknown user