Mosfet - bu nedir? Uygulama ve transistörlerin doğrulama

Bu yazıda size transistör, öğreneceksiniz , yani MOSFET orada devrenin bazılarıdır. , girişi herhangi bir tipi alan etkisi transistoru, ana akım taşıma kanalından elektriksel olarak izole edilir. Ve bu yalıtılmış kapısı ile saha etkili transistörün denir nedeni budur. Elektronik devrelerin çok çeşitli kullanılan bu tip bir alan etkili transistor, en sık görülen bir alan-etkili transistor bir metal oksit yarı iletken bazlı veya geçiş MOS transistörü (bu elemanın kısaltılmış kısaltması) olarak adlandırılan.

MOSFET nedir?

MOSFET elektriksel yalıtım malzemesinden çok ince bir tabaka ile ana yarı iletken, n-kanal ya da p-kanal izole edilir, bir "metal oksit" kapı elektrodu sahip olmasıyla alanından farklı olan bir voltaj kontrollü FET vardır. Kural olarak, bu silis (ve daha basit, cam ise).

Bu ultra-ince yalıtımlı metal kapı elektrodu, bir kondansatör plakası olarak kabul edilebilir. Yalıtım kontrol girişi MOSFET direnç neredeyse sonsuz, son derece yüksektir yapar.

Gibi alanında, MOS transistörler çok yüksek giriş empedansına sahiptir. Kolayca dikkatlice bir zincir ile korunan değilse, zarar yol açan statik elektrik yükü, büyük miktarda birikebilir.

MOSFET alan-etkili transistörlerin arasındaki farklar

sahadan temel fark MOSFET'leri iki temel formda kullanılabilir olmasıdır:

1. Tükenmesi - transistör "OFF" anahtarlama cihazı için bir geçit-kaynak gerilimini gerektirir. tükenmesi modu MOSFET "normalde kapalı" anahtarına eşdeğerdir.
2. Doygunluk - transistör cihazda açmak için bir kapı-kaynağı voltajının gerektirir. Kazanç Modu MOSFET "normalde kapalı" kişileriyle bir anahtar eşdeğerdir.

devrelerde transistörlerin Semboller

drenaj ve kaynak bağlantıları arasındaki çizgi bir yarı-iletken bir kanaldır. MOSFET transistörü gösteren diyagram, bir yağ, katı bir çizgi ile gösterilir ise, eleman tükenmesi modunda çalışır. Geçerli kapısı sıfır potansiyele tahliye akabilir beri. Kanal hayali çizgi veya kırık çizgi ile gösterilen ise mevcut sıfır kapı potansiyeli ile aktığı için, transistör doyma modunda çalışır. Ok yönü, bir iletken kanal ya da bir p-tipi gösterir iletken p-tipi. Ve yerli transistörler yabancı meslektaşları ile aynı şekilde belirlenir.

MOSFET transistörü temel yapısı

MOSFET tasarımı (yani, makalesinde detaylı olarak tarif edilmiştir) alanından oldukça farklıdır. transistörlerin Her iki tür geçit gerilimi tarafından oluşturulan elektrik alanı kullanılmaktadır. yarı iletken kaynak-boşaltma kanalı içinden, p-kanalı için n-kanal ya da açıklığı içinde yük taşıyıcıların, elektron akışını değiştirmek için. kapı elektrodu, çok ince bir yalıtım tabakasının üzerine yerleştirilir ve sadece boşaltma ve kaynak elektrotları altındaki küçük p tipi bölgelerin bir çift sahiptir.

izolasyonlu kapılı cihazı MOS transistörü tarafından herhangi bir kısıtlama uygulanmaz. Bu nedenle, (pozitif veya negatif) her bir polarite MOSFET kaynağının kapısına bağlamak mümkündür. Bu onların yerli muadillerine göre daha sık ithal transistörlerin dikkati çekiyor.

Bu genellikle İletken olmayan, MOSFET cihazları çünkü dışarıdan etkisi olmaksızın, anahtarlar veya mantık cihazları elektronik olarak özellikle yararlıdır yapar. bu yüksek giriş kapısı direnci nedeni. Bu nedenle, çok küçük veya önemsiz kontrol MOS transistörlerin için gereklidir. onlar kontrollü cihazlar oldukları için dışarıdan enerji.

tükenme modu MOSFET

tükenme modu kapısı uygulanan ön gerilimin olmadan kazanç modları çok daha az sıklıkla ortaya çıkar. Yani, kanal, sıfır kapı voltajının, en nedenle, cihaz "normal olarak kapalı" tutar vardır. kesintisiz bir çizgi için de kullanılır diyagramları, normal olarak iletken kanal kapalı.

N-kanal tükenmesi MOS transistörü için, negatif bir kapı-kaynağı voltajları negatiftir, kendi iletici kanal transistör serbest elektronların (adı gibi) deplete. Benzer şekilde, p-kanalı için MOS transistörü pozitif bir kapı-kaynağı voltajının tükenmesidir, kanal iletken olmayan bir halde hareket ettirme cihazı ve bunların serbest delik deplete. Ama transistörün süreklilik operasyonu hangi moduna bağlı değildir.

Diğer bir deyişle, tükenmesi modu, n-kanal MOSFET:

1. dren pozitif gerilim elektronların ve akımın daha büyük bir sayıdır.
2. Daha az negatif gerilim ve elektron akımını ifade eder.

tersi de, p-kanal transistörleri için de geçerlidir. tükenmesi modu MOSFET "normalde açık" anahtarı eşdeğerdir iken.

tükenmesi modunda N-kanallı MOS transistörü,

tükenmesi modu MOSFET alan-etkili transistörlerin aynı şekilde inşa edilmiştir. Ayrıca, akaç-kaynak kanal - elektron ve delikli bir iletken tabaka, n-tip ya da p-tipi kanalları bulunur. Bu tür bir kanal katkılama drenaj ve sıfır voltaj ile kaynak arasında düşük dirençli iletken bir yol oluşturur. test Transistörlerle çıkışında ve girişinde akım ve voltaj ölçümlerini yapabilir.

Kazanç Modu MOSFET

MOSFET transistörlerin daha yaygın bu tükenme moduna dönüş olduğunu, kazanç modudur. Orada olarak iletken olmayan hale duşuk katkılı veya katkısız kanalı, iletken. Bu bekleme modunda cihaz iletken gerçeğine (kapı öngerilimidir sıfır) yol açar. diyagramları MOS transistörleri normal olarak açık ileten bir kanalın belirtmek için kesik bir hat kullanılan bu tür tanımlamak için.

kapı voltajı eşik geriliminden daha yüksek kapışma tatbik yalnızca akacaktır N-kanallı MOS transistörü boşaltma akımını artırmak için. serbest akmasına izin veren, dolayısıyla kanal kalınlığının kazancı (adı gibi) artan, bir p-tipi MOSFET 'in girişine (bu çalışma modları, anahtarlama devreleri makalede açıklanan olduğu) kapının etrafında oksit tabakası yönünde daha fazla elektron çeken bir pozitif gerilim uygulayarak geçerli.

Kazanç modu Özellikler

Pozitif bir kapı voltajı artırma kanalda direnç oluşumunu neden olacaktır. O sadece geçişler bütünlüğünü doğrulayabilir, transistör test göstermeyecektir. daha fazla büyüme azaltmak için, drenaj akımını artırmak için gereklidir. Diğer bir deyişle, mod N-kanal MOSFET geliştirmek için:

1. Pozitif sinyal transistör bir iletken moduna çevirir.
2. Sinyal yok veya negatif değer bir iletken olmayan mod transistörü çevirir. Bu nedenle, amplifikasyon MOSFET modunda "normal olarak açık" anahtar eşdeğerdir.

modları, p-kanalı MOS transistörleri geliştirmek için tersi onaylama geçerlidir. Sıfır gerilimde "OFF" ve kanalda cihaz açıktır. "Açık" kendi modu çeviri, kanal iletkenliği p-tipi MOSFET artar kapısına negatif gerilim değerine uygulanması. Bir test cihazı kullanarak kontrol (dijital veya çevirmeli) olabilir. Daha sonra rejim p-kanal MOSFET elde edin:

1. Pozitif sinyal transistör "off." Vermektedir
2. Negatif "Açık" modunda bir transistör içerir.

kazanç modu N-kanal MOSFET

amplifikasyon modunda MOSFET iletken modunda düşük giriş empedansı ve son derece yüksek bir yalıtkan bulunmaktadır. Ayrıca nedeniyle yalıtımlı kapısının sonsuz yüksek giriş empedansı vardır. Mod kullanılan transistor kazanç entegre devreler CMOS mantık kapıları alacak ve PMOS (P-kanallı) ve NMOS (N-kanalı) girdi olarak halinde güç devrelerinin sviçleme. CMOS - MOS bir mantıksal cihaz tasarımı bulunan PMOS ve NMOS hem de sahiptir anlamında tamamlayıcıdır.

MOSFET amplifikatör

Sadece sahası gibi, MOSFET transistörler sınıf yükseltici "A" yapmak için kullanılabilir. ortak bir kaynak kazanç rejiminde N-kanallı MOS transistoru amplifikatör devresi en popüler olanıdır. MOSFET amplifikatörleri MOSFET (yani, ve hangi türleri, yukarıda ele alınan) yüksek bir giriş empedansı dışında alan cihazlar kullanılarak devrelerine çok benzer tükenmesi şekli.

Bu impedans dirençleri R1 ve R2 tarafından oluşturulan giriş dirençli bastırma ağ tarafından kontrol edilir. Bundan başka, yaygın kaynağı çıkış sinyali amplifikatör transistor amplifikasyon modunda MOSFET ters çevrilir, çünkü giriş gerilimi düşük olduğunda, o zaman transistör geçidin. Bu bir cephanelik sadece test cihazı (dijital veya ağ) sahip olan, kontrol edilebilir. AÇIK modunda transistörü gerilim yüksek giriş, çıkış voltajı çok düşük.