MOSFET - què és? Aplicació i verificació dels transistors

En aquest article vostè aprendrà sobre transistors, MOSFET, és a dir, alguns dels circuits allà. Qualsevol transistor d'efecte de camp de tipus, l'entrada està aïllat elèctricament de la cadena principal de transport de corrent. I és per això que es diu el transistor d'efecte de camp amb porta aïllada. El tipus més comú d'un transistor d'efecte de camp a tal, que s'utilitza en molts tipus de circuits electrònics, anomenat (abreviatura abreujada d'aquest element) d'efecte de camp transistor de metall-òxid-semiconductor amb base o de transició transistor MOS.

Quin és el MOSFET?

MOSFET és un FET controlat per tensió, que és diferent del camp en què té un elèctrode de porta "òxid de metall", que està aïllat elèctricament del semiconductor de canal n principal o p-canal amb una capa molt prima de material aïllant. Com a regla general, es tracta de sílice (i si és més simple, el vidre).

Aquesta prima ultra-elèctrode de porta aïllada de metall pot ser considerada com una placa de condensador. entrada de control d'aïllament fa que la resistència del MOSFET és extremadament alta, pràcticament infinita.

Com el camp, els transistors MOS tenen una impedància d'entrada molt alta. Es pot acumular fàcilment una gran quantitat de càrrega estàtica, que condueix a mal, si no cura protegits per una cadena.

Les diferències dels MOSFET transistors d'efecte de camp

La principal diferència amb el camp és que els MOSFETs estan disponibles en dues formes bàsiques:

1. L'esgotament - transistor requereix un voltatge de porta-font per al dispositiu de commutació a "OFF". manera d'empobriment MOSFET és equivalent a switch "normalment tancat".
2. Saturació - transistor requereix una tensió porta-font per engegar el dispositiu. Gain Mode MOSFET és equivalent a un commutador amb contactes "normalment tancat".

Les signatures dels transistors en els circuits

La línia entre les connexions de drenatge i la font és un canal semiconductor. Si el diagrama que mostra els transistors MOSFET, es representa mitjançant una línia contínua de greix, l'element funciona en mode d'esgotament. Ja que el corrent pot fluir del drenatge a la porta de potencial zero. Si el canal es mostra en línia de traços o una línia trencada, el transistor funciona en mode de saturació a causa de la corrent flueix amb potencial de porta zero. La direcció de la fletxa indica un canal conductor o un de tipus p semiconductor de tipus p. I els transistors interns es designen de la mateixa manera que els seus contraparts estrangeres.

L'estructura bàsica del transistor MOSFET

El disseny del MOSFET (és a dir, descriu en detall en l'article) és molt diferent del camp. Tots dos tipus de transistors s'utilitzen el camp elèctric creat per la tensió de porta. Per canviar el flux de portadors de càrrega, els electrons en el n-canal o obertura per al p-canal a través del canal de la font-drenatge semiconductor. L'elèctrode de porta està col·locat en la part superior d'una capa aïllant molt prima i té un parell de petites regions de tipus p just a sota dels elèctrodes de drenatge i font.

no aplicable cap restricció per un dispositiu de porta aïllada transistor MOS. Per tant és possible connectar-se a la porta de la font de MOSFET en qualsevol polaritat (positiva o negativa). Val la pena assenyalar que els transistors més sovint importats que els seus homòlegs nacionals.

Això fa que els dispositius MOSFET són especialment útils com interruptors o dispositius lògics electrònics, ja que sense la influència des de l'exterior, en general no condueixen el corrent. La raó d'aquesta alta resistència a la porta d'entrada. Per tant, és molt petit o insignificant de control és necessari per als transistors MOS. A causa de que són dispositius controlats energizado externament.

MOSFET de la manera d'esgotament

manera d'esgotament es produeix molta menys freqüència que les maneres de guany sense la tensió de polarització aplicada a la porta. És a dir, el canal manté en tensió de porta a zero, per tant, el dispositiu de "normalment tancat". Els diagrames utilitzats per referir-se a una línia sòlida normalment tancats canal conductor.

Per l'esgotament de canal n MOS transistor, una tensió porta-font negativa és negativa, s'esgoten (d'aquí el nom) dels seus conductors electrons lliures canal del transistor. De la mateixa manera per al p transistor MOS de canal és l'esgotament d'una tensió de porta-font positiva, el canal s'esgoten els seus forats lliures, moure el dispositiu en un estat de no conducció. Però la continuïtat del transistor no depèn de quina manera d'operació.

En altres paraules, la manera d'empobriment de canal n MOSFET:

1. La tensió positiva en el drenatge és major nombre d'electrons i el corrent.
2. Això vol dir que el voltatge menys negatiu i un corrent d'electrons.

La inversa també és cert per als transistors de canal p. Mentre que la manera d'esgotament MOSFET és equivalent a switch "normalment obert".

N-canal de transistor MOS en la manera d'esgotament,

MOSFET d'esgotament es construeix de la mateixa manera que la dels transistors d'efecte de camp. D'altra banda, el canal de drenatge-font - una capa conductora d'electrons i forats, que està present en el de tipus n o canals de tipus p. Tal dopatge canal crea una trajectòria conductora de baixa resistència entre el drenatge i la font amb la tensió zero. L'ús dels transistors provador pot realitzar mesuraments dels corrents i tensions en la seva sortida i d'entrada.

Mode de guany MOSFET

Més comú en els transistors MOSFET és la manera de guany, és un retorn a la manera d'empobriment. Hi ha canal conductor lleugerament dopat o no dopat, el que fa no conductor. Això condueix al fet que el dispositiu en la manera de repòs no està duent a terme (quan el voltatge de polarització de comporta és zero). Els diagrames per descriure aquest tipus transistors MOS s'utilitzen una línia de traços per indicar canal normalment conductor oberta.

Per millorar la N-MOS de canal corrent de drenatge del transistor només fluirà quan la tensió de porta aplicada a la porta més gran que la tensió llindar. Mitjançant l'aplicació d'un voltatge positiu a la porta d'una de tipus p del MOSFET (és a dir, maneres de funcionament, els circuits de commutació es descriuen en l'article) atrau un gran nombre d'electrons en la direcció de la capa d'òxid al voltant de la porta, el que augmenta el guany (d'aquí el nom), el gruix de la cadena, el que permet el lliure flux de actual.

Compte amb la manera de guany

L'augment de tensió de porta positiu farà que l'aparició de resistència al canal. No mostrarà el provador de transistors, només es pot verificar la integritat de les transicions. Per reduir encara més el creixement, cal augmentar el corrent de drenatge. En altres paraules, per millorar el MOSFET de canal n:

1. Un transistor senyal positiu es tradueix en una manera de conducció.
2. No hi ha senyal o el seu valor negatiu es tradueix en un transistor de manera de no conductor. Per tant, en la manera de MOSFET amplificació és equivalent a switch "normalment obert".

L'afirmació contrari és vàlid per a les maneres de millorar la p transistors MOS de canal. A la tensió zero el dispositiu a la posició "OFF", i el canal està obert. L'aplicació de valor de tensió negativa a la porta del MOSFET de tipus p augments en la conductivitat de la cadena, la traducció de la seva manera "On". Es pot comprovar utilitzant un provador (digitals o quadrants). A continuació, el règim de guany MOSFET de canal p:

1. senyal positiu fa que el transistor "off".
2. Negatiu inclou un transistor en la manera "On".

manera de guany MOSFET de canal N

En l'amplificació MOSFETs manera tenen baixa impedància d'entrada en la manera de conducció i un no conductor extremadament alta. A més, hi ha infinitament impedància d'entrada alta a causa de la seva porta aïllada. guany Mode de transistors usats en els circuits integrats per rebre portes lògiques CMOS i la commutació de circuits de potència en la forma com PMOS (P-canal) i NMOS (N-canal) d'entrada. CMOS - MOS és complementària en el sentit que és un dispositiu lògic té tant el PMOS i NMOS en el seu disseny.

amplificador MOSFET

Igual que el camp, transistors MOSFET es poden utilitzar per fer amplificador de classe "A". El circuit de l'amplificador amb N transistor MOS de canal en règim guany font comuna és la més popular. amplificadors MOSFET de la manera d'esgotament molt similar als circuits que utilitzen dispositius de camp, excepte que el MOSFET (és a dir, i quins tipus són, discutit anteriorment) té una impedància d'entrada alta.

Aquesta impedància és controlat per xarxa de polarització d'entrada resistiu format per les resistències R1 i R2. A més, el senyal de sortida per a la font comuna transistors de l'amplificador MOSFET en la manera d'amplificació s'inverteix, ja que, quan la tensió d'entrada és baixa, llavors el pas transistor obert. Això es pot verificar, que té en l'arsenal només provador (digital o marcar). A un alt entrada de tensió del transistor en la manera ON, el voltatge de sortida és extremadament baix.