MOSFET - τι είναι αυτό; Η εφαρμογή και τον έλεγχο των τρανζίστορ

Σε αυτό το άρθρο θα μάθετε για τρανζίστορ, MOSFET, δηλαδή, κάποιοι του κυκλώματος εκεί. Κάθε τρανζίστορ επίδρασης πεδίου τύπου, του οποίου η είσοδος είναι ηλεκτρικά μονωμένη από το κύριο τρέχον κανάλι μεταφοράς. Και γι 'αυτό ονομάζεται τρανζίστορ επίδρασης πεδίου με μονωμένη πύλη. Ο πιο κοινός τύπος μιας τέτοιας τρανζίστορ επίδρασης πεδίου, το οποίο χρησιμοποιείται σε πολλούς τύπους ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, που ονομάζεται επίδρασης πεδίου τρανζίστορ μετάλλου-οξειδίου-ημιαγωγού βασίζεται ή μετάβαση MOS τρανζίστορ (συντετμημένη συντομογραφία του στοιχείου αυτού).

Ποιο είναι το MOSFET;

MOSFET είναι ένα ελεγχόμενης τάσης FET, η οποία είναι διαφορετική από το πεδίο κατά το ότι έχει ένα «οξείδιο μετάλλου» ηλεκτρόδιο πύλης το οποίο είναι ηλεκτρικά μονωμένο από το κύριο ημιαγωγού n-κανάλι ή ρ-καναλιού με ένα πολύ λεπτό στρώμα μονωτικού υλικού. Κατά κανόνα, είναι διοξείδιο του πυριτίου (και αν απλούστερη, το γυαλί).

Αυτή η υπερ-λεπτή μονωμένο ηλεκτρόδιο πύλης μετάλλου μπορεί να θεωρηθεί ως μία πλάκα πυκνωτή. είσοδο ελέγχου μόνωσης καθιστά η αντίσταση του MOSFET είναι εξαιρετικά υψηλή, σχεδόν άπειρη.

Όπως τομέα, τα τρανζίστορ MOS έχουν μια πολύ υψηλή αντίσταση εισόδου. Μπορεί εύκολα να συγκεντρώσει ένα μεγάλο ποσό των στατικό φορτίο, το οποίο οδηγεί σε βλάψει, αν δεν είναι προστατευμένη από μια αλυσίδα.

Οι διαφορές από τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου MOSFET

Η κύρια διαφορά από τον τομέα είναι ότι τα MOSFETs είναι διαθέσιμα σε δύο βασικές μορφές:

1. Εξάντληση - τρανζίστορ απαιτεί μια τάση πύλης-πηγής για τη συσκευή μεταγωγής στο «OFF». MOSFET λειτουργία εξάντληση είναι ισοδύναμο με «κανονικά κλειστή» διακόπτη.
2. Κορεσμός - τρανζίστορ απαιτεί μια τάση πύλης-πηγής για να ενεργοποιήσετε τη συσκευή. Κέρδος Λειτουργία MOSFET είναι ισοδύναμο με ένα διακόπτη με «κανονικά κλειστή» επαφές.

Σύμβολα των τρανζίστορ σε κυκλώματα

Η γραμμή μεταξύ των συνδέσεων της αποστράγγισης και πηγής είναι ένα κανάλι ημιαγωγών. Εάν το διάγραμμα που δείχνει τις τρανζίστορ MOSFET, αντιπροσωπεύεται από ένα λίπος συνεχή γραμμή, το στοιχείο λειτουργεί σε κατάσταση λειτουργίας εξάντληση. Δεδομένου ότι το ρεύμα μπορεί να ρέει από τη διαρροή στην πύλη μηδέν δυναμικό. Εάν το κανάλι δείχνεται με διακεκομμένη γραμμή ή μία διακεκομμένη γραμμή, το τρανζίστορ λειτουργεί σε κατάσταση λειτουργίας κορεσμό, επειδή ρέει ρεύμα με μηδενική δυναμικό της πύλης. Η κατεύθυνση του βέλους δείχνει ένα αγώγιμο κανάλι ή ένα ρ-τύπου ημιαγωγού ρ-τύπου. Και οι εγχώριες τρανζίστορ που ορίζονται με τον ίδιο τρόπο όπως και ξένους ομολόγους τους.

Η βασική δομή του MOSFET τρανζίστορ

Ο σχεδιασμός του MOSFET (δηλαδή, περιγράφεται λεπτομερώς στο άρθρο) είναι πολύ διαφορετικό από το πεδίο. Και οι δύο τύποι τρανζίστορ χρησιμοποιείται το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργείται από την τάση πύλης. Για να αλλάξει τη ροή των φορέων φορτίου, τα ηλεκτρόνια στην n-κανάλι ή άνοιγμα για την ρ-καναλιού διαμέσου του ημιαγώγιμου διαύλου πηγής-απαγωγού. Το ηλεκτρόδιο πύλης τοποθετείται στην κορυφή ενός πολύ λεπτό μονωτικό στρώμα και έχει ένα ζεύγος μικρών περιοχών τύπου Ρ ακριβώς κάτω από τα ηλεκτρόδια εκροής και πηγής.

δεν ισχύει κανένας περιορισμός από ένα μονωμένο συσκευή πύλη MOS τρανζίστορ. Συνεπώς, είναι δυνατό να συνδεθεί με την πύλη της πηγής MOSFET σε οποιαδήποτε πολικότητα (θετικό ή αρνητικό). Αξίζει να σημειωθεί ότι τις περισσότερες φορές εισάγονται τρανζίστορ από εγχώρια ομολόγους τους.

Το γεγονός αυτό καθιστά τις συσκευές MOSFET είναι ιδιαίτερα χρήσιμες ως ηλεκτρονικές συσκευές ή συσκευές λογικής, γιατί χωρίς την επιρροή από το εξωτερικό, που συνήθως δεν διεξάγουν ρεύμα. Ο λόγος για αυτή την αντίσταση πύλη υψηλής εισόδου. Ως εκ τούτου, είναι πολύ μικρή ή ασήμαντη είναι απαραίτητος ο έλεγχος για τα τρανζίστορ MOS. Επειδή είναι συσκευές που ελέγχονται εξωτερικά ενεργοποιείται.

MOSFET λειτουργία εξάντληση

Λειτουργία εξάντληση συμβαίνει πολύ λιγότερο συχνά από ό, τι τους τρόπους όφελος χωρίς την τάση πόλωσης που εφαρμόζεται στην πύλη. Δηλαδή, το κανάλι κατέχει στο μηδέν τάση πύλης, ως εκ τούτου, η συσκευή «κανονικά κλειστή». Τα διαγράμματα χρησιμοποιείται για να αναφέρεται σε ένα στερεό γραμμή κανονικά κλειστή αγώγιμο κανάλι.

Για εξάντληση MOS καναλιού-η τρανζίστορ, μια αρνητική τάση πύλης-πηγής είναι αρνητική, θα καταστρέφουν (εξ ου και το όνομα) της διεξαγωγής τρανζίστορ καναλιού ελεύθερα ηλεκτρόνια του. Ομοίως για την ρ-αύλακος MOS ημιαγωγού είναι η εξάντληση ενός θετικού τάση πύλης-πηγής, το κανάλι θα καταστρέφουν ελεύθερες τρύπες τους, μετακινώντας τη συσκευή σε ένα μη-αγώγιμη κατάσταση. Όμως, η συνέχεια του τρανζίστορ δεν εξαρτάται από το τι τρόπο λειτουργίας.

Με άλλα λόγια, ο τρόπος εξάντληση MOSFET Ν-διαύλου:

1. Η θετική τάση στο αποστράγγισης είναι μεγαλύτερο αριθμό των ηλεκτρονίων και του ρεύματος.
2. Αυτό σημαίνει λιγότερο αρνητική τάση και ένα ρεύμα ηλεκτρονίων.

Το αντίστροφο είναι επίσης αληθές για τρανζίστορ p-channel. Ενώ MOSFET λειτουργία εξάντληση είναι ισοδύναμο με «κανονικά ανοικτή» διακόπτη.

Ν-αύλακος MOS ημιαγωγού στη λειτουργία εξάντληση,

MOSFET λειτουργία εξάντληση είναι χτισμένο με τον ίδιο τρόπο όπως και εκείνη των τρανζίστορ αποτελέσματος πεδίου. Επιπλέον, το κανάλι αποστράγγισης-πηγή - ένα αγώγιμο στρώμα με τα ηλεκτρόνια και οπές, το οποίο είναι παρόν στο Ν-τύπου ή κανάλια ρ-τύπου. Μια τέτοια προσμείξεως καναλιού δημιουργεί μία χαμηλή αντίσταση αγώγιμη διαδρομή μεταξύ της αποστράγγισης και της πηγής με την τάση μηδέν. Χρησιμοποιώντας τα τρανζίστορ tester μπορεί να διενεργεί μετρήσεις των ρευμάτων και τάσεων στο εισροών και εκροών της.

Κέρδος Λειτουργία MOSFET

Πιο συχνή σε τρανζίστορ MOSFET είναι ο τρόπος κέρδους, είναι μια επιστροφή στην κατάσταση εξάντλησης. Υπάρχουν κανάλι αγωγής σε ελαφρά πρόσμειξη ή ανόθευτη, το οποίο το καθιστά μη-αγώγιμο. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι η συσκευή στην κατάσταση αναμονής δεν διεξάγει (όταν η τάση πύλης πόλωσης είναι μηδέν). Τα διαγράμματα για να περιγράψει αυτό το είδος είναι τρανζίστορ MOS χρησιμοποίησε μια διακεκομμένη γραμμή για να δείξει κανονικά ανοικτή-αγώγιμο κανάλι.

Για να βελτιωθεί η Ν-καναλιού MOS ρεύμα αποστράγγισης τρανζίστορ θα ρέει μόνο όταν η τάση πύλης που εφαρμόζεται στην πύλη μεγαλύτερη από την τάση κατωφλίου. Δια της εφαρμογής θετικής τάσης στην πύλη ενός MOSFET ρ-τύπου (δηλαδή, τους τρόπους λειτουργίας, οι κυκλώματα μεταγωγής που περιγράφεται στο άρθρο) προσελκύει περισσότερα ηλεκτρόνια στην κατεύθυνση του στρώματος οξειδίου γύρω από την πύλη, αυξάνοντας έτσι το κέρδος (εξ ου και το όνομα) του πάχους καναλιού, επιτρέποντας πιο ελεύθερη ροή τρέχουσα.

Διαθέτει λειτουργία Gain

Αύξηση θετική τάση πύλης θα προκαλέσει την εμφάνιση αντοχής στο κανάλι. Δεν θα δείξει το tester τρανζίστορ, μπορεί να ελέγξει μόνο την ακεραιότητα των μεταβάσεων. Για την περαιτέρω μείωση της ανάπτυξης, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η κατανάλωση ρεύματος. Με άλλα λόγια, για να ενισχυθεί η MOSFET λειτουργία n-καναλιού:

1. Ένα θετικό τρανζίστορ σήμα μεταφράζεται σε κατάσταση αγωγιμότητας.
2. Δεν υπάρχει σήμα ή αρνητική αξία του μεταφράζεται σε ένα μη αγώγιμο τρανζίστορ λειτουργία. Ως εκ τούτου, στη λειτουργία των MOSFET ενίσχυσης είναι ισοδύναμη με «κανονικά ανοικτή» διακόπτη.

Το αντίστροφο ισχυρισμός ισχύει για τους τρόπους να ενισχύσει π-channel τρανζίστορ MOS. Σε μηδενική τάση η συσκευή στο «OFF» και το κανάλι είναι ανοικτό. Εφαρμόζοντας αρνητική τιμή τάσης στην πύλη του τύπου Ρ αυξήσεις MOSFET σε αγωγιμότητα κανάλι, μεταφράζοντας λειτουργία του «On». Μπορείτε να ελέγξετε τη χρήση ενός δοκιμαστή (ψηφιακή ή κλήση). Στη συνέχεια, το καθεστώς αποκτήσει MOSFET p-channel:

1. Θετικό σήμα καθιστά τρανζίστορ «off».
2. Αρνητική περιλαμβάνει ένα τρανζίστορ σε κατάσταση «On».

Λειτουργία κέρδος MOSFET Ν-διαύλου

Στην ενίσχυση MOSFETs λειτουργία έχουν χαμηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου στη λειτουργία αγώγιμη και ένα μη αγώγιμο εξαιρετικά υψηλή. Επίσης, υπάρχουν απείρως υψηλή αντίσταση εισόδου, λόγω της μονωμένη πύλη τους. κέρδος Τρόπος τρανζίστορ που χρησιμοποιούνται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα για να λάβετε CMOS λογικές πύλες και η μεταγωγή των κυκλωμάτων ισχύος με την μορφή που PMOS (Ρ-καναλιού) και NMOS (Ν-κανάλι) εισόδου. CMOS - MOS είναι συμπληρωματική με την έννοια ότι είναι μια λογική συσκευή έχει τόσο την PMOS και NMOS στο σχεδιασμό του.

ενισχυτή MOSFET

Ακριβώς όπως το πεδίο, τρανζίστορ MOSFET μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει την κατηγορία ενισχυτή «Α». Ενισχυτής κύκλωμα με Ν-αύλακος MOS ημιαγωγού σε καθεστώς κέρδος κοινή πηγή είναι η πιο δημοφιλής. ενισχυτές MOSFET λειτουργία εξάντληση πολύ παρόμοια με τα κυκλώματα που χρησιμοποιούν συσκευές πεδίου, εκτός από το ότι η MOSFET (δηλαδή, και τι τύποι είναι, συζητήθηκε ανωτέρω) έχει μια υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου.

Αυτή η σύνθετη αντίσταση ελέγχεται από το δίκτυο πόλωσης ωμικό εισόδου που σχηματίζεται από τους αντιστάτες R1 και R2. Περαιτέρω, το σήμα εξόδου για την κοινή πηγή τρανζίστορ ενισχυτή MOSFET σε λειτουργία ενίσχυσης αναστρέφεται επειδή, όταν η τάση εισόδου είναι χαμηλή, τότε πέρασμα τρανζίστορ ανοικτή. Αυτό μπορεί να επαληθευτεί, έχοντας στο οπλοστάσιό μόνο tester (ψηφιακή ή κλήση). Σε υψηλό τάση εισόδου του τρανζίστορ σε κατάσταση ON, η τάση εξόδου είναι εξαιρετικά χαμηλή.