Kao dobavljač MOS-a, često me pitaju o principu rada MOSFET-a. Razumijevanje Ovo je ključno za sve koji su uključeni u elektroniku, bilo da ste inženjer, hobista ili neko zainteresiran za tehnologiju koja stoji iza modernih uređaja. U ovom blogu postupit ću u detalje o tome kako mosfet djeluje, njegova struktura i njegove primjene.
Struktura MOSFET-a
Tranzistor mozga ili metal-oksiduk-poluvodiča, vrsta je tranzistora koji koristi električno polje za kontrolu protoka struje. Sastoji se od tri glavna terminala: izvor (i), odvod (D) i vrata (G). Tu je i supstrat, koji je obično poluvodički materijal poput silicijuma.
Osnovna struktura MOSFET-a može se podijeliti u dvije vrste: N-kanal i P-kanal. U N-kanalnom mosfetu, izvor i odvod izrađeni su od N-tipa poluvodičkog materijala, dok je supstrat P-tip. Suprotno tome, u P-kanalnom MOSFET-u, izvor i odvod su P-tip, a supstrat je n-tip.
Kapija je odvojena od supstrata tankim izolacijskim slojem oksida, obično silikon dioksidom. Ovaj izolacijski sloj je ono što daje MOSFET-u visoko ulaznu impedanciju, što znači da izvlači vrlo malo struje iz ulaznog signala.
Načini rada
MOSFET može raditi u dva glavna načina: način poboljšanja i režimu iscrpljenosti.
Način poboljšanja
U načinu poboljšanja, MOSFET je normalno isključen, što znači da nema struje između izvora i odljeva kada na kapiju ne nanosi napon. Kada se na kapiju nanosi pozitivan napon (za N-kanalni MOSFET) ili negativan napon (za P-kanalni MOSFET) na kapiju, električno polje se kreira u izolacijskom sloju.
Ovo električno polje privlači nosače naboja (elektroni u N-kanalnom mosfetu i rupe u P-kanalnom mosfetu) u regiju ispod kapije, formirajući provodljiv kanal između izvora i odvoda. Kako se napon vrata povećava, broj prevoznika na naplatu u kanalu se povećava, a provodljivost kanala se povećava, omogućavajući veću struju da prolazi između izvora i odvoda.
Depletion mod
U režimu iscrpljenosti MOSFET je normalno uključen, što znači da postoji struja koja teče između izvora i odvoda čak i kada na kapiju ne nanosi napon. Kada se napon suprotne polaritet nanosi na kapiju, električno polje stvoreno naponom vrata odbija prevoznika naboja iz kanala, smanjujući provodljivost kanala i smanjujući trenutni protok između izvora i odvoda.
Prebacivanje rada
Jedna od najčešćih primjena MOSFET-a je kao prekidač. U sklopnom krugu, MOSFET se koristi za uključivanje opterećenja (poput svjetlosne sijalice ili motora).
Kada se MOSFET koristi kao prekidač, radi u regiji režiranja ili regija zasićenosti. U reliformu, napon vrata je ispod napona praga, a MOSFET je isključen, što znači da nema struje između izvora i odvoda. U relijsku regiju, napon vrata je iznad napona praga, a MOSFET je uključen, što znači da postoji niska otpornost između izvora i odvoda, omogućavajući struju da prolazi kroz opterećenje.
Prednost korištenja MOSFET-a kao prekidača je njegova velika brzina prebacivanja i male potrošnje električne energije. Mosfets se mogu vrlo brzo uključiti i isključiti, čineći ih prikladnim za visokofrekventne aplikacije. Uz to, zbog njihove velike ulazne impedance, oni crtaju vrlo malo struje iz kontrolnog signala, smanjujući potrošnju energije.
Operacija pojačanja
MOSFETS se mogu koristiti i kao pojačala. U krugu pojačala, MOSFET se koristi za pojačavanje malog ulaznog signala na veći izlazni signal.
Kada se na kapiju MOSFET primijeni mali ulazni signal, uzrokuje malu promjenu napona vrata. Ova promjena ulaza u kapiju uzrokuje odgovarajuću promjenu u provodljivosti kanala, što zauzvrat uzrokuje promjenu trenutnog strujanja između izvora i odvoda. Izlazni signal, koji se uzima iz odvoda, pojačana je verzija ulaznog signala.
Dobitak MOSFET pojačala određuje se transkonduacijom MOSFET-a, što je mjerilo koliko promene struje za odvod za zadanu promjenu u naponu vrata.
Aplikacije
Mosfets se koriste u širokom rasponu aplikacija, uključujući napajanje, kontrolu motora, audio pojačala i digitalni krugovi.
U napajanju se mozga koriste kao prekidači za kontrolu protoka snage u opterećenje. Mogu se nositi s visokim naponima i strujama, čineći ih prikladnim za aplikacije velike snage.
U kontroli motora, MOSFETS se koriste za kontrolu brzine i smjera motora. Prebacivanjem MOSFETS-a u različito vrijeme može se kontrolirati struja struja kroz motor, omogućavajući pokretanje motora na različitim brzinama i u različitim smjerovima.
U audio pojačalama, MOSFETS se koriste za pojačavanje audio signala. Oni mogu pružiti visokokvalitetno pojačanje sa malim distortijom, što ih čini pogodnim za audio sisteme visoke vjernosti.
U digitalnim krugovima mozze se koriste kao logičke kapije za obavljanje digitalnih operacija. Mogu se koristiti za izgradnju složenih digitalnih krugova, poput mikroprocesora i memorijskih čipova.
Zaključak
Zaključno, princip rada MOSFET-a temelji se na kontroli provodljivosti kanala između izvora i odvoda električnim poljem stvorenim naponom vrata. MOSFETS može raditi u načinu poboljšanja ili režimu iscrpljenosti, a mogu se koristiti kao prekidači ili pojačala u širokom rasponu aplikacija.
Kao dobavljač MOS-a nudim visokokvalitetne mostiće koje su pogodne za različite aplikacije. Ako ste zainteresirani za kupovinu mozga ili imate bilo kakvih pitanja o njihovoj operaciji, slobodno se slobodno [pokrenite kontakt za pregovore o nabavci]. Nudimo i ostale povezane proizvode kao što suMos,Ne aktivni jestivi kvas, iZid kvasca. Kontaktirajte nas danas kako bismo razgovarali o svojim specifičnim potrebama.
Reference
- Streetman, BG, & Banerjee, SK (2006). Solidni državni elektronički uređaji. Prentice Hall.
- Sedra, AS i Smith, KC (2010). Mikroelektronski krugovi. Oxford University Press.
