Што такое MOSFET: праца і яго прымяненне

MOSFET-гэта паўправаднік з аксіду металу, які ўваходзіць у катэгорыю палявых транзістараў (FET). Гэтыя транзістары шырока выкарыстоўваюцца ў розных прылажэннях, звязаных з узмацненнем і пераключэннем прылад. З-за сваёй вытворчасці MOSFET даступныя ў меншых памерах. Ён складаецца з крыніцы, каналізацыі, засаўкі і падкладкі транзістара ў якасці яго клем. Для аналагавых схем, альбо лічбавых, гэта найбольш пераважны транзістар. Зыходзячы з змены шырыні вобласці знясілення і патоку асноўнай канцэнтрацыі носьбітаў, праца МОП -транзістара класіфікуецца як тып знясілення і тып павышэння. Што такое МОП -транзістар? Падкладка, якая з'яўляецца матэрыялам p-тыпу або n-тыпу, называецца паўправадніковым палявым транзістарам з аксіду металу. Тэрмінал варот, які ўяўляе сабой металічную частку, ізаляваны такім матэрыялам, як дыяксід крэмнія (Si02). Праца гэтых транзістараў залежыць ад правядзення зарадаў па каналах на аснове напружання засаўкі-крыніцы. Тыпы МОП-транзістараў Па-першае, у залежнасці ад тыпу канала, ён класіфікуецца як р-канал або n-канал МОП-транзістараў. Наяўнасць канала ў транзістары прымушае MOSFET працаваць у двух розных рэжымах. Калі канал існуе і пасля таго, як зрушэнне забяспечваецца, ён пачынае праводзіць, яго называюць рэжымам знясілення. З-за зрушэння, калі канал ствараецца, а затым пачынаецца праводнасць, гэта называецца рэжымам паляпшэння.(1) Рэжым паляпшэння. Прымяненне напружання прымушае прыладу пераходзіць у рэжым уключэння, вядомы як рэжым паляпшэння. Як правіла, ён вядомы сваімі характарыстыкамі, аналагічнымі характарыстыкам адкрытага перамыкача.(2) Рэжым знясілення У гэтым рэжыме прымяненне напружання прымушае прыладу пераходзіць у рэжым OFF. Такім чынам, гэтыя характарыстыкі рэжыму эквівалентныя закрытаму выключальніку. Сімвал MOSFET Сімвал MOSFET складаецца з клем і прадстаўлення каналаў у залежнасці ад стану зрушэння і таго, як канал рэагуе на яго, прымушае прыладу весці паток носьбітаў зарада. Напрамак стрэлкі ў сімвалах ніжэй паказвае кірунак патоку носьбітаў зарада. У тыпе N-канала ён цячэ вонкі да варот, а ў тыпе P-канала ён цячэ ўнутр ад клема варот. Сімвалы тыпаў знясілення і паляпшэння N-каналаў. Структура MOSFET Структура MOSFET моцна залежыць ад уплыву большасці носьбітаў зарада. Такім чынам, гэта робіць праектаванне гэтага тыпу канструкцый даволі складаным у параўнанні са структурай JFET. Фарміраванне электрычнага поля ў гэтым MOSFET альбо ўзмацненне, альбо знясіленне цалкам залежыць ад напружання, прыкладзенага да канцавога затвора, якое, у сваю чаргу, залежыць ад канала. Калі гэта p-канал, большая частка канцэнтрацыі носьбітаў будзе складаць дзіркі, а для n-тыпу большую частку канцэнтрацыі носьбітаў складаюць электроны. На аснове зрушэння, прыкладзенага да канцавога затвора, транзістар праводзіць. Калі няма забяспечанага токаправоднага напружання, у такім выпадку яно застанецца ў неправадніковым рэжыме. Такім чынам, яны, як правіла, пераважней пры пераключэнні прылад, таму што прымушаюць прыладу ўключацца або выключацца на аснове зрушэння. Парогавае напружанне Напружанне, якое падаецца паміж засаўкай і крыніцай крыніцы, пры якой прылада ўключаецца або выключаецца, называецца парогавым напругай і ён таксама называецца напругай засаўкі. Працуе MOSFET Праца MOSFET моцна залежыць ад канала, які знаходзіцца паміж клемамі. Наяўнасць канала р-тыпу робіць магчымым правядзенне транзістара дзякуючы яго большасці носьбітаў зарада, якія называюцца адтулінамі. У канале n-тыпу праводнасць транзістара заснавана на іх большасці канцэнтрацый зарада, якія вядомыя як электроны. (1) P-канал У гэтым тыпе MOSFET крыніца і сцёк моцна легаваныя матэрыялам p-тыпу, і яны маюць вельмі слаба легіраваная падкладка n-тыпу. Калі прастора паміж каналізацыяй і крыніцай легіравана прымешкамі р-тыпу, якія становяцца каналам паміж крыніцай і каналізацыяй, то гэта рэжым знясілення Р-тыпу MOSFET, і калі канал утвараецца паміж каналізацыяй і крыніцай пры дапамозе напружанне на засаўцы, то гэта рэжым паляпшэння тыпу P MOSFET. Рэжым пашырэння P-канала Працуе Тут прылада пачынае праводзіць, калі да клемы варот падаецца адмоўнае напружанне. Калі адмоўнае напружанне падаецца на ўсе адтуліны, якія з'яўляюцца носьбітамі меншасці ў n-тыпе, рухаецца ў бок засаўкі. Але на гэтым шляху некаторыя з іх спалучаюцца з некаторымі электронамі, якія з'яўляюцца носьбітамі меншасці ў сцёку і крыніцы р-тыпу. Але пры пэўным напрузе, вядомым як парогавае напружанне, дзіркі змогуць пераадолець рэкамбінацыю, якая прыводзіць да адукацыі канала паміж стокам і крыніцай. Пры гэтай умове пры падачы адмоўнага напружання на клему зліву прылада пачынае праводзіць. Паколькі канал, які ўтварыўся тут, мае адтуліны, ён называецца MOSFET P-channel Enhancement.  P-Channel Enhancement MOSFETP-Channel Depletion Mode Working У гэтым рэжыме, калі напружанне засаўкі роўна нулю і калі адмоўнае напружанне падаецца паміж каналізацыяй і крыніцай, адтуліны пачынаюць рухацца ў бок зліву з-за адмоўнага напружання, і прылада пачынае праводзіць. Калі на клему засаўкі падаецца станоўчае напружанне, адтуліны ў р-канале падштурхоўваюцца да падкладкі N-тыпу і пачынаюць рэкамбінацыю з электронамі ў падкладцы N-тыпу. Па меры павелічэння напружання колькасць рэкамбінацый павялічваецца, і гэта прыводзіць да знясілення носьбітаў зараду (адтулін), што прыводзіць да памяншэння току зліву. Пры пэўным станоўчым напрузе клемы затвора прылада перастае праводзіць гэтае напружанне, якое называецца напругай адключэння. Калі адмоўнае напружанне падаецца на клему засаўкі, адтуліны, якія з'яўляюцца нясуць меншыя носьбіты ў падкладцы n-тыпу, рухаюцца непасрэдна ў бок канала, у выніку чаго зліўны ток пачынае павялічвацца. Па меры павелічэння адмоўнага напружання клемы затвора ток стоку таксама павялічваецца. Гэты рэгіён называюць рэгіёнам пашырэння. P-Channel Depletion MOSFET Змена шырыні абласцей ўплывае на праводнасць транзістара. Гэта прычына таго, што ён вядомы як тып знясілення p-канала MOSFET. (2) N-канал У NOS-тыпу MOSFET крыніца і каналізацыя маюць моцна легіраваны матэрыял N-тыпу і злёгку легаваную падкладку P-тыпу. Зыходзячы са спосабу фарміравання канала, яны таксама класіфікуюцца як пашырэнне і тып знясілення МОП-транзістараў. N-канальны рэжым павышэння рэжыму Працуе тут станоўчая палярнасць напружання, таму што n-канал складаецца з большасці носьбітаў як электронаў. Аперацыя аналагічная MOSFET р-тыпу, за выключэннем таго, што прылада пачынае праводзіць, калі на клему затвора прыкладзена станоўчае напружанне. Калі станоўчае напружанне ў клеме затвора павялічваецца пры пэўным парогавым напружанні, у канале ўтвараюцца сток і крыніца. Пры гэтай умове, калі паміж стокам і крыніцай падаецца станоўчае напружанне, прылада пачынае праводзіць.N-Channel Enhancement MOSFETN-Channel Mode Working. Гэты рэжым працы падобны на рэжым знясілення P-тыпу, за выключэннем таго, што сток да клемы крыніцы павінен быць зрушаны наперад, а станоўчае напружанне павінна быць пададзена да клемы варот для працякання току ад каналізацыі да крыніцы. Пры падачы адмоўнага напружання асноўныя носьбіты зараду адштурхоўваюцца ў бок падкладкі і аб'ядноўваюцца з электронамі, што прыводзіць да знясілення асноўных носьбітаў зараду ў канале, і тады будзе зніжэнне току зліву. Пры пэўным адмоўным напружанні ток зліву становіцца роўным нулю. Гэта напружанне называецца напругай адключэння. Такім чынам, гэты тып MOSFET вядомы як N-канальны рэжым знясілення MOSFET.N-Channel Depletion MOSFET Рэжым паляпшэння вядомы сваімі характарыстыкамі, заснаванымі на прыкладзенай напрузе, тады як знясіленне заснавана на варыяцыі яго шырыні вобласці знясілення. Характарыстыкі рэжыму Найбольш пераважным транзістарам у MOSFET з'яўляецца ўзмацненне тыпу. У гэтым тыпе няма праводнасці, калі напружанне на засаўцы і на клемах крыніцы роўна нулю. Калі напружанне дасягае парога, праводнасць мае тэндэнцыю да павелічэння. Характарыстыкі рэжыму знясілення. У гэтым рэжыме шырыня гэтай вобласці знясілення залежыць ад прыкладзенага напружання на клемным затворе. Калі яна павялічваецца з улікам станоўчай палярнасці, то гэты прырост можна ўбачыць у шырыні вобласці знясілення. Гэты рэжым транзістара вельмі рэдка аддаецца перавагу пры распрацоўцы электроннай схемы.IV Характарыстыка прыкладанняў МОП-транзістараў з N-каналам Прыкладанні МОП-транзістара шырокія з пункту гледжання электронікі (1) Наступствы пераключэння прылад на аснове парогавага значэння прымушаюць МАПП працаваць у якасці перамыкача. У залежнасці ад каналаў палярнасць напружання зрушэння можа адрознівацца. (2) Пры дапамозе шырокаімпульснай тэхнікі мадуляцыі (ШІМ) можна рухаць рухавікамі, такімі як пастаянны, крокавы і г.д. (3) Узмацняльнікі, распрацаваныя з гэтых прылад, выкарыстоўваюцца ў сістэмах гукаў, а таксама ў сістэмах радыёчастот. (4) Аперацыя пераключэння прыводзіць да эксплуатацыі ланцугоў здрабняльніка. Пры гэтым значэнне пастаяннага напружання пераўтворыцца ў пераменнае напружанне, падтрымліваючы тыя ж ўзроўні для амплітуд. (5) Калі вобласць знясілення MOSFET выканана ў канфігурацыі паслядоўніка крыніцы, то гэтыя схемы выкарыстоўваюцца ў якасці рэгулятараў напружання ў лінейным рэжыме. (6) У якасці крыніц, якія забяспечваюць пастаяннае значэнне току, выкарыстоўваюцца гэтыя транзістары. (7) Для таго, каб кіраваць токам або значэннем напружання на высокім узроўні, яны пераважней у схемах асцылятараў або змяшальнікаў. (8) Гэта транзістары з імпедансам на высокім узроўні і валодаюць хуткасцю пераключэння на высокім узроўні. З -за гэтых характарыстык яны пераважней для лічбавай электронікі. (9) Пераважны ў розных тыпах гукавых сістэм у аўтамабілях і ўзмоцненых сістэмах гуку. (10) Яны аддаюць перавагу пры распрацоўцы калькулятараў. Такім чынам, вышэй прыведзены некаторыя з розных прыкладанняў MOSFET. Калі ласка, звярніцеся па гэтай спасылцы, каб даведацца больш аб MOSFET MCQs. Такім чынам, абмяркоўваюцца тыпы MOSFET. Хоць ён мае складаную канструкцыю, чым JFET, ён больш пераважны ў аналагавай і лічбавай электроніцы. Гэта мае асаблівасці, якія адказваюць за яго велізарны рост у галіне тэхналогій. Цяпер на падставе апісання вы можаце даць прыклад прыкладання, якое выкарыстоўвала JFET, але пазней было заменена на MOSFET?

Пакінь паведамленне 

спіс паведамленняў