Nell'articolo imparerai a conoscere i transistor MOSFET, chequesto è ciò che sono gli schemi di connessione. Esiste un tipo di transistor ad effetto di campo in cui l'ingresso è elettricamente isolato dalla corrente principale del canale portante. Ed è per questo che viene chiamato transistor ad effetto di campo a gate isolato. Il tipo più comune di tale transistor ad effetto di campo, che viene utilizzato in molti tipi di circuiti elettronici, è chiamato transistor a effetto di campo a semiconduttore di ossido di metallo basato su giunzione o MOSFET (abbreviazione di questo elemento).
MOSFET è un file controllatotransistor ad effetto di campo in tensione, che differisce dal transistor ad effetto di campo in quanto ha un elettrodo di gate "ossido di metallo", che è elettricamente isolato dal semiconduttore principale da un canale n o un canale di tipo p con un strato di materiale isolante. Di regola, questo è biossido di silicio (e se è più semplice, allora vetro).
Questo metallo isolante ultrasottilel'elettrodo di gate può essere pensato come una piastra del condensatore. L'isolamento dell'ingresso di controllo rende la resistenza del MOSFET estremamente elevata, praticamente infinita.
Come i transistor ad effetto di campo, i MOSFET hanno moltoalta impedenza di ingresso. Può facilmente accumulare grandi quantità di elettricità statica che può causare danni se i circuiti non sono protetti con cura.
La principale differenza rispetto ai transistor ad effetto di campo è che i MOSFET sono disponibili in due forme principali:
Linea tra i collegamenti di drenaggio e sorgenteè un canale semiconduttore. Se il diagramma, che mostra i transistor MOSFET, è rappresentato da una linea continua in grassetto, l'elemento funziona in modalità di esaurimento. Poiché la corrente dallo scarico può fluire con potenziale di gate zero. Se la linea del canale viene mostrata come una linea tratteggiata o spezzata, il transistor funziona in modalità di saturazione, poiché una corrente scorre con potenziale di gate zero. La direzione della freccia indica un canale conduttivo, un dispositivo semiconduttore di tipo p o di tipo n. Inoltre, i transistor domestici sono designati allo stesso modo delle controparti estere.
Il design del MOSFET (che cos'è, è descritto nell'articolodettaglio) è molto diverso dal campo. Entrambi i tipi di transistor utilizzano un campo elettrico generato dalla tensione di gate. Per modificare il flusso di portatori di carica, elettroni per il canale n o fori per il canale p, attraverso il canale di drain-source semiconduttore. L'elettrodo di gate è posizionato sopra con uno strato isolante molto sottile e ci sono un paio di piccole aree di tipo n appena sotto lo scarico e la sorgente degli elettrodi.
Con un dispositivo di otturazione isolato perMOSFET non si applicano restrizioni. Pertanto, è possibile collegare una sorgente di segnale in qualsiasi polarità (positiva o negativa) al gate del MOSFET. Va notato che i transistor importati sono più comuni delle loro controparti nazionali.
Ciò rende i dispositivi MOSFET particolarmente preziosi income interruttori elettronici o dispositivi logici, perché senza influenze esterne di solito non conducono corrente. E la ragione di ciò è l'elevata impedenza di ingresso del gate. Quindi, per i MOSFET è necessario un controllo minimo o nullo. Dopotutto, sono dispositivi controllati dall'esterno dalla tensione.
La modalità di esaurimento è molto meno comune,piuttosto che le modalità di guadagno senza applicare una tensione di polarizzazione al gate. Cioè, il canale conduce a tensione di gate zero, quindi il dispositivo è "normalmente chiuso". I diagrammi utilizzano una linea continua per indicare un canale conduttivo normalmente chiuso.
Per un MOSFET a svuotamento del canale p,tensione gate-source negativa, negativa, esaurirà (da cui il nome) il canale conduttivo dei suoi elettroni liberi del transistor. Allo stesso modo, per un MOSFET a canale p, l'esaurimento della tensione gate-source positiva esaurirà il canale dei suoi fori liberi, trasformando il dispositivo in uno stato non conduttivo. Ma la continuità del transistor non dipende dalla modalità operativa.
In altre parole, per la modalità di esaurimento di un MOSFET a canale n:
Le affermazioni inverse valgono anche per i transistor a canale P. Quindi la modalità di esaurimento del MOSFET è equivalente a un interruttore "normalmente aperto".
La modalità di esaurimento del MOSFET è costruita allo stesso modomodo, come con i transistor ad effetto di campo. Inoltre, il canale drain-source è uno strato conduttore con elettroni e lacune, che è presente nei canali di tipo n o di tipo p. Questo drogaggio del canale crea un percorso conduttivo a bassa resistenza tra lo scarico e la sorgente di tensione zero. Utilizzando un tester per transistor, è possibile misurare le correnti e le tensioni in uscita e in ingresso.
Più comune nei MOSFETè la modalità di guadagno, è l'inverso per la modalità di esaurimento. Qui il canale conduttore è leggermente drogato o addirittura non drogato, il che lo rende non conduttivo. Ciò fa sì che il dispositivo non conduca corrente a riposo (quando la tensione di polarizzazione del gate è zero). Negli schemi, una linea tratteggiata viene utilizzata per indicare questo tipo di MOSFET per indicare un canale di isolamento della corrente normalmente aperto.
Per aumentare la corrente MOSFET a canale N.il drenaggio fluirà solo quando una tensione di gate viene applicata al gate maggiore della tensione di soglia. Quando una tensione positiva viene applicata al gate al MOSFET di tipo n (cosa sono, le modalità di funzionamento, i circuiti di commutazione sono descritti nell'articolo), attrae più elettroni nella direzione dello strato di ossido attorno al gate, aumentando così il guadagno (da cui il nome) dello spessore del canale, consentendo più corrente a flusso libero.
Aumentare la tensione di gate positivafarà apparire la resistenza nel canale. Il tester per transistor non lo mostrerà, può solo controllare l'integrità delle giunzioni. Per ridurre l'ulteriore crescita, è necessario aumentare la corrente di drenaggio. In altre parole, per la modalità di amplificazione del MOSFET a canale n:
Le dichiarazioni inverse sono valide per le modalitàamplificazione di transistor MOS a canale p. A tensione zero, il dispositivo è in modalità "Off" e il canale è aperto. Applicando una tensione negativa al gate di tipo p del MOSFET si aumenta la conduttanza del canale, rendendolo "On". Puoi controllare usando un tester (digitale o puntatore). Quindi per la modalità di amplificazione del transistor MOS a canale p:
In modalità di amplificazione, i MOSFET hanno un valore bassoimpedenza di ingresso in modalità conduttiva ed estremamente elevata in modalità non conduttiva. Anche la loro impedenza di ingresso infinitamente alta grazie al loro gate isolato. I transistor a guadagno di modalità vengono utilizzati nei circuiti integrati per ottenere porte logiche di tipo CMOS e commutare i circuiti di alimentazione sotto forma di ingressi sia PMOS (canale P) che NMOS (canale N). CMOS è MOS complementare in nel senso che questo dispositivo logico ha sia PMOS che NMOS nel suo design.
Proprio come i transistor ad effetto di campo, i MOSFET possono farloessere utilizzato per la produzione di amplificatori di classe A. I circuiti amplificatori con modalità di guadagno comune MOSFET a canale N sono i più popolari. Gli amplificatori in modalità di esaurimento con MOSFET sono molto simili ai circuiti dei dispositivi di campo, tranne per il fatto che i MOSFET (cosa e quali tipi sono discussi sopra) hanno un'impedenza di ingresso più elevata.
Questa impedenza è determinata dall'ingresso di polarizzazione.un circuito resistivo formato dai resistori R1 e R2. Inoltre, l'uscita per la sorgente comune dell'amplificatore MOSFET è invertita nella modalità di guadagno, perché quando la tensione di ingresso è bassa, la giunzione del transistor è aperta. Questo può essere verificato se hai solo un tester (digitale o anche un puntatore) nel tuo arsenale. Quando la tensione di ingresso è alta, il transistor è acceso, la tensione di uscita è estremamente bassa.
