MOSFET - kio ĝi estas? Apliko kaj konfirmo de transistoroj

En ĉi tiu artikolo vi lernos pri transistoroj, MOSFET, tio estas, iuj el la cirkviton tie. Ajna tipo kampo efika transistoro, kies eniro estas elektre izolita de la ĉefa fluo portanto kanalon. Kaj tio estas kial ĝi estas nomita la kampo efika transistoro kun izolita pordego. La plej ofta tipo de tia kampo efika transistoro, kiu estas uzita en multaj specoj de elektronikaj cirkvitoj, nomiĝas kamp-efika transistoro metal-oksid-semikonduktaĵa bazita aŭ transiro mos transistoro (mallongigita mallongigo de ĉi tiu elemento).

Kio estas la MOSFET?

MOSFET estas tensio-kontrolita FET, kiu malsamas de la kampo en tio ĝi havas "metalaj rustoj" pordego elektrodo kiu estas elektre izolita de la ĉefa duonkonduktaĵo n-kanalo aŭ p-kanalo de maldika tavolo de izola materialo. Kutime, ĝi estas siliko (kaj se pli simpla, la glaso).

Ĉi ultra maldika izolita metalo pordego elektrodo povas esti konsiderata kiel unu kondensilo telero. Insulation kontrolo enigo faras la rezisto de la MOSFET estas ekstreme alta, preskaŭ senfina.

Kiel la kampo, la MOS transistoroj havas tre altan enigo impedanco. Ĝi povas facile amasigi grandan kvanton de statika ŝarĝo, kiu kondukas al damaĝi, se ne singarde protektita de ĉeno.

Diferencoj de la MOSFET kamp-efika transistoro

La ĉefa diferenco de la kampo estas ke la MOSFETs estas havebla en du bazaj formoj:

1. Elĉerpiĝo - transistoro postulas pordego-fonto tensio por la conmutación aparato al "OFF". elĉerpiĝo modon MOSFET estas ekvivalenta al "normale fermita" ŝaltilon.
2. Saturado - transistoro postulas pordego-fonto tensio por ŝalti la aparato. Gajno Mode MOSFET estas ekvivalenta al ŝaltilo kun "normale fermita" kontaktoj.

Simboloj de transistoroj en cirkvitoj

La linio inter la ligoj de irigacia kanalo kaj fonto estas duonkonduktaĵo kanalon. Se la diagramo kiu montras la MOSFET transistoroj, ĝi estas reprezentita de graso solida linio, la elemento funkcias en elĉerpiĝo modo. Ekde la kurento povas flui el drenilo al pordego nul potencialo. Se la kanalo estas montrata en fantomo linio aŭ rompita linio, la transistoro funkcias en saturación modon ĉar nuna fluas nulo pordego potencialo. La sago direkton indikas ŝoforo kanalo aŭ p-tipa duonkonduktaĵo p-tipo. Kaj hejma transistoroj estas designados same kiel siaj eksterlandaj kolegoj.

La baza strukturo de MOSFET transistoro

La dezajno de la MOSFET (kiu estas, priskribita en detalo en la artikolo) estas tre malsamaj de la kampo. Ambaŭ tipoj de transistoroj estas uzataj la elektra kampo kreita de la pordego tensio. Por ŝanĝi la fluon de zorge portantoj, elektronoj en la n-kanalo aŭ malfermo por la p-kanalo tra la semiconductive fonto-drenilo kanalon. La pordego elektrodo estas metita supre sur tre maldika izola tavolo kaj havas paron de malgrandaj p-tipaj regionoj ĵus sub la irigacia kanalo kaj fonto elektrodoj.

ne aplikebla neniu limigo de izolita pordego aparato mos transistoro. Tial eblas konekti al la pordego de la MOSFET fonto en aŭ polaridad (pozitivaj aŭ negativaj). Estas notinde, ke pli ofte importataj transistoroj ol iliaj hejmaj ekvivalentoj.

Tio igas MOSFET aparatoj estas speciale utila kiel elektronikaj ŝaltiloj aŭ logiko aparatoj, ĉar sen influo de ekstere, ili kutime ne konduki fluon. La kialo de ĉi tiu alta enigo pordego rezisto. Sekve, estas tre malgranda aŭ sensignifaj kontrolo estas necesa por la MOS transistoroj. Ĉar ili estas aparatoj kontrolitaj ekstere fortigita.

elĉerpiĝo modon MOSFET

elĉerpiĝo modon okazas multe malpli ofte ol la gajno formoj sen la tensio aplikita al la pordo. Tio estas, la kanalo havas ĉe nul pordego tensio do la aparato "normale fermita". La diagramoj uzas por raporti al solida linio normale fermita konduktiva kanalo.

Por n-kanalo elĉerpiĝo mos transistoro, negativa pordego-fonto tensio estas negativa, ĝi estos elĉerpi (de tie la nomo) de ĝia farado kanalo transistoro liberaj elektronoj. Same por la p-kanalo mos transistoro estas la elĉerpiĝo de pozitiva pordego-fonto tensio, la kanalo estos elĉerpi ilian liberan truoj, movante la aparato en ne farado stato. Sed la kontinueco de la transistoro ne estas dependaj de kio maniero de operacio.

Alivorte, la elĉerpiĝo modon n-kanalo MOSFET:

1. La pozitiva tensio ĉe la drenilo estas pli granda nombro de elektronoj kaj nuna.
2. Ĝi signifas malpli negativa tensio kaj kurento de elektronoj.

La inversa ankaŭ estas vera por p-kanalo transistoroj. Dum elĉerpiĝo modon MOSFET estas ekvivalenta al "normale malfermita" ŝaltilon.

N-kanalo mos transistoro en la elĉerpiĝo modo,

elĉerpiĝo modon MOSFET estas konstruita same kiel tiu de la kamp-efika transistoro. Cetere, la drenilo-fonto kanalo - ŝoforo tavolo kun elektronoj kaj truoj, kiuj ĉeestas en la n-tipa aŭ p-tipa kanalojn. Tia kanalo dopado kreas malaltan reziston konduktiva vojo inter la drenilo kaj la fonto kun la nulo tensio. Uzante la testanto transistoroj povas realigi mezuradojn de fluoj kaj tensioj ĉe ĝia produktado kaj enigo.

Gajno Mode MOSFET

Pli ofta en MOSFET transistoroj estas la gajno modon, ĝi estas reveni al la elĉerpiĝo modo. Tie direktante kanalo malpeze dopita aŭ undoped, kiu igas ne-konduktiva. Ĉi tio kondukas al tio, ke la aparato en sencela maniero ne farado (kiam la pordego tensio estas nulo). La diagramoj por priskribi ĉi tiun tipon mos transistoroj estas uzataj rompita linio por indiki kutime malferma-farado kanalon.

Plibonigi la N-kanalo mos transistoro drenilo nuna fluos nur kiam la pordego tensio aplikita al la pordo pli granda ol la sojlo tensio. Aplikante pozitivan tension al la pordego de p-tipa MOSFET (te, operacio modaloj, ŝaltanta cirkvitoj estas priskribita en la artikolo) altiras pli da elektronoj en la direkto de la oksido tavolo ĉirkaŭ la pordo, tiel pliigante la gajno (de tie la nomo) de la kanalo dikeco, permesante pli libera fluo nuna.

Trajtoj Gajno modon

Kreskanta pozitiva pordego tensio kaŭzos la apero de rezisto en la kanalon. Ĝi ne montras la transistoro tester, ĝi povas nur kontroli la integrecon de transiroj. Redukti plua kresko, estas necese pliigi la drenilo aktuala. Alivorte, plibonigi la modon n-kanalo MOSFET:

1. Pozitiva signalo transistoro tradukas en de direkto modo.
2. Neniu signalo aŭ ĝia negativa valoro tradukas en nonconductive modon transistoro. Sekve, en la maniero de amplificación MOSFET estas ekvivalenta al "normale malfermita" ŝaltilon.

La konversacii aserto estas valida por la modoj plibonigi p-kanalo mos transistoroj. Ĉe nul tensio la aparato en la "OFF" kaj la kanalo estas malfermita. Aplikante negativa tensio valoro al la pordego de la p-tipa MOSFET kreskoj en kanalo konduktiveco, tradukante lian modon "Sur". Vi povas kontroli uzante testanto (cifereca aŭ dial). Tiam la reĝimo gajni p-kanalo MOSFET:

1. Pozitivaj signalo bildigas transistoro "for."
2. Negativaj inkluzivas transistoro en "Sur" modo.

gajno modon N-kanalo MOSFET

En la amplificación modon MOSFETs havas malaltan enigo impedanco en la de direkto modon kaj nonconducting ekstreme altaj. Ankaŭ, estas malfinie alta enigo impedanco pro sia izolita pordego. Maniero gajno de transistoroj uzita en cirkvitoj integritaj ricevi CMOS logiko pordoj kaj la conmutación de potenco cirkvitoj en la formo kiel PMOS (P-kanalo) kaj NMOS (N-kanalo) enigo. CMOS - MOS estas pla en la senco, ke estas logika aparato havas kaj la PMOS kaj NMOS en lia dezajno.

MOSFET amplifilon

Ĝuste kiel kampo, MOSFET transistoroj povas esti uzata por fari klason amplifilon "Al". Amplifilo cirkviton kun N-kanalo mos transistoro komunan fonton gajno reĝimo estas la plej populara. MOSFET amplifiloj elĉerpiĝo modon tre simila al la cirkvitoj uzante kampon aparatoj, nur kie la MOSFET (kiu estas, kaj kio tipoj estas, diskutita supre) havas altan enigo impedanco.

Ĉi impedanco estas kontrolita de enigo resistiva biasado reto formita de rezistiloj R1 kaj R2. Plue, la produktadon signalo por la komuna fonto amplifilon transistoroj MOSFET en la amplificación modon estas inversigita ĉar, kiam la eniga voltaro estas malalta, do transistoro pasejo malferma. Tio povas esti konfirmita, havante en la arsenalo nur testanto (cifereca aŭ dial). Ĉe alta eniga voltaro la transistoro en la SUR modo, la eligo tensio estas ege malalta.