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Mosfet: ¿qué es eso? Aplicación y prueba de transistores

En el artículo aprenderá sobre los transistores MOSFET, queEsto es lo que son los esquemas de conmutación. Hay un tipo de transistor de efecto de campo en el que la entrada está aislada eléctricamente de la corriente principal del canal portador. Y, por lo tanto, se llama transistor de efecto de campo de puerta aislado. El tipo más común de transistor de efecto de campo que se usa en muchos tipos de circuitos electrónicos es un transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido de metal o un transistor MOS (abreviatura de este elemento).

¿Qué son los transistores mosfet?

Mosfet, ¿qué es?

MOSFET es un controladotransistor de efecto de campo de voltaje, que difiere del campo uno en que tiene un electrodo de puerta de óxido de metal que está aislado eléctricamente del semiconductor principal por un canal p o canal tipo p con una capa muy delgada de material aislante. Como regla, esto es dióxido de silicio (o, si es más simple, entonces vidrio).

Этот ультратонкий изолированный металлический El electrodo de compuerta se puede considerar como una placa de condensador. El aislamiento de la entrada de control hace que la resistencia del transistor MOS sea extremadamente alta, casi infinita.

Al igual que el efecto de campo, los MOSFET tienen muyAlta impedancia de entrada. Puede acumular fácilmente una gran cantidad de carga estática, lo que provoca daños si los circuitos no están protegidos con cuidado.

Diferencias de MOSFET de los transistores de efecto de campo

transistores mosfet

La principal diferencia con los de campo es que los transistores MOS están disponibles en dos formas principales:

  1. Agotamiento: el transistor requiere un voltaje de fuente de puerta para cambiar el dispositivo a la posición de apagado. El modo de agotamiento del transistor MOS es equivalente a un interruptor "normalmente cerrado".
  2. Saturación: un transistor requiere un voltaje de fuente de puerta para encender el dispositivo. El modo de amplificación del transistor MOS es equivalente a un interruptor con contactos "normalmente cerrados".

Designaciones gráficas de transistores en circuitos

Línea entre las conexiones de drenaje y fuenteEs un canal semiconductor. Si el diagrama en el que se representan los transistores MOSFET está representado por una línea sólida continua, entonces el elemento opera en el modo de agotamiento. Dado que la corriente del drenaje puede fluir con un potencial de puerta cero. Si la línea del canal se muestra en líneas punteadas o discontinuas, el transistor funciona en modo de saturación, ya que la corriente fluye con un potencial de puerta cero. La dirección de la flecha indica un canal conductor, un tipo p o un dispositivo semiconductor tipo p. Además, los transistores domésticos se denotan exactamente de la misma manera que los análogos extranjeros.

La estructura básica de un transistor MOSFET

probador digital

Diseño MOSFET (lo que es, se describe en el artículoen detalle) es muy diferente del campo. Ambos tipos de transistores usan un campo eléctrico creado por el voltaje a través de la puerta. Para cambiar el flujo de portadores de carga, electrones para el canal p o agujeros para el canal p, a través del canal semiconductor, la fuente de drenaje. El electrodo de la compuerta se coloca encima de una capa aislante muy delgada, y hay un par de pequeñas áreas tipo p justo debajo del drenaje y la fuente de los electrodos.

Usando un obturador aislado paraTransistor MOS sin restricciones. Por lo tanto, es posible conectar una fuente de señal en cualquier polaridad (positiva o negativa) a la puerta de un MOSFET. Cabe señalar que los transistores importados son más comunes que sus contrapartes nacionales.

Esto hace que los dispositivos MOSFET sean especialmente valiosos encalidad de los interruptores electrónicos o dispositivos lógicos, porque sin influencia externa, como regla, no conducen corriente. Y la razón de esto es la alta impedancia de entrada del obturador. Por lo tanto, se necesita muy poco o poco control para los transistores MOS. Después de todo, son dispositivos controlados desde el exterior por voltaje.

Modo de agotamiento de MOSFET

probador de transistores

El modo de agotamiento es mucho menos común,en lugar de ganar modos sin aplicar voltaje de polarización a la puerta. Es decir, el canal conduce a voltaje cero en la puerta, por lo tanto, el dispositivo está "normalmente cerrado". En los diagramas, se utiliza una línea continua para indicar un canal conductor normalmente cerrado.

Para el agotamiento del MOSFET del canal p,el voltaje negativo de la fuente de la puerta es negativo, agotará (de ahí el nombre) el canal conductor de sus electrones libres del transistor. De manera similar, para un transistor MOS de canal p, el agotamiento de un voltaje positivo de fuente de compuerta agotará el canal de sus agujeros libres, colocando el dispositivo en un estado no conductor. Pero el marcador del transistor no depende de qué modo de operación.

En otras palabras, para el modo de agotamiento de un transistor MOS de canal p:

  1. El voltaje de drenaje positivo significa más electrones y corriente.
  2. Voltaje negativo significa menos electrones y menos corriente.

Lo contrario también es cierto para los transistores de canal p. Entonces, el modo de agotamiento del transistor MOS es equivalente a un interruptor "normalmente abierto".

MOSFET de agotamiento de canal N

El modo de agotamiento del transistor MOS se construye igualde la misma manera que los transistores de efecto de campo. Además, el canal de fuente de drenaje es una capa conductora con electrones y agujeros, que está presente en los canales tipo p o tipo p. Tal dopaje de canal crea un camino conductor de baja resistencia entre el drenaje y la fuente con voltaje cero. Usando un probador de transistores, es posible medir corrientes y voltajes en su salida y entrada.

Modo de ganancia MOSFET

continuidad del transistor

Más común con los MOSFETes el modo de ganancia, es el reverso del modo de agotamiento. Aquí, el canal conductor está ligeramente dopado o incluso sin dopar, lo que lo hace no conductor. Esto lleva al hecho de que el dispositivo no conduce corriente en el modo inactivo (cuando el voltaje de polarización de la puerta es cero). En los diagramas, se utiliza una línea discontinua para designar este tipo de transistor MOS para indicar un canal de aislamiento de corriente normalmente abierto.

Para aumentar la corriente MOSFET de canal Nel drenaje fluirá solo cuando el voltaje de la puerta se aplique a la puerta más que el voltaje umbral. Cuando se aplica un voltaje positivo a la puerta del tipo p, el MOSFET (qué es, modos de funcionamiento, circuitos de conmutación, descritos en el artículo) atrae una mayor cantidad de electrones en la dirección de la capa de óxido alrededor de la puerta, lo que aumenta la ganancia (de ahí el nombre) del grosor del canal, permitiendo el flujo libre actual.

Funciones de amplificación

transistores domésticos

Aumenta el voltaje positivo de la puertaprovocará la aparición de resistencia en el canal. El probador de transistores no lo mostrará, solo puede verificar la integridad de las uniones. Para reducir aún más el crecimiento, es necesario aumentar la corriente de drenaje. En otras palabras, para el modo de ganancia de un transistor MOS de canal p:

  1. Un transistor de señal positiva se traduce en modo conductivo.
  2. La ausencia de una señal o su valor negativo traduce el transistor a modo no conductor. Por lo tanto, en modo ganancia, el transistor MOS es equivalente a un interruptor "normalmente abierto".

Lo contrario es cierto para los modosamplificación de transistores MOS de canal r. A voltaje cero, el dispositivo está en el modo "Apagado" y el canal está abierto. La aplicación de un voltaje negativo a la compuerta tipo p del MOSFET aumenta la conductividad de los canales, traduciéndolo a On. Puede verificar con un probador (digital o flecha). Luego, para el modo de ganancia del transistor MOS del canal p:

  1. Una señal positiva traduce el transistor "Apagado".
  2. Negativo enciende el transistor.

Modo de amplificación del MOSFET de canal N

transistores de importación

En el modo de ganancia, los MOSFET tienen un nivel bajoresistencia de entrada en modo conductivo y extremadamente alta en modo no conductivo. Además, su impedancia de entrada infinitamente alta debido a su obturador aislado. El modo de ganancia de los transistores se usa en circuitos integrados para obtener puertas lógicas de tipo CMOS y cambiar circuitos de alimentación en forma de entradas PMOS (canal P) y NMOS (canal N). CMOS es MOS complementario en en el sentido de que este dispositivo lógico tiene tanto PMOS como NMOS en su diseño.

Amplificador en MOSFET

Так же, как и полевые, транзисторы MOSFET могут ser utilizado para la fabricación de amplificadores de clase "A". Los circuitos amplificadores con un modo de amplificación de fuente común MOSFET de canal N son los más populares. En los MOSFET, los amplificadores de agotamiento son muy similares a los circuitos de dispositivos de campo, excepto que el MOSFET (qué es y qué tipos se discuten anteriormente) tiene una mayor impedancia de entrada.

transistores de efecto de campo mosfet

Esta impedancia es controlada por la entrada de polarización.circuito resistivo formado por resistencias R1 y R2. Además, la señal de salida para la fuente común del amplificador en los transistores MOSFET en el modo de amplificación se invierte, porque cuando el voltaje de entrada es bajo, la transición del transistor está abierta. Esto puede verificarse teniendo solo un probador en el arsenal (puntero digital o incluso). Con un alto voltaje de entrada, el transistor está encendido, el voltaje de salida es extremadamente bajo.

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