W artykule dowiesz się o tranzystorach MOSFET, któretakie są schematy przełączania. Istnieje rodzaj tranzystora polowego, w którym wejście jest izolowane elektrycznie od prądu głównego kanału nośnego. Dlatego nazywany jest tranzystorem z efektem izolowanego pola bramkowego. Najczęstszym rodzajem tranzystora polowego, który jest stosowany w wielu typach obwodów elektronicznych, jest nazywany tranzystor polowy z tlenkiem metalu i półprzewodnikiem lub tranzystor MOS (skrót od tego elementu).
МОП-транзистор представляет собой управляемый tranzystor z efektem pola napięciowego, który różni się od efektu pola tym, że ma elektrodę bramkową z tlenku metalu, która jest elektrycznie izolowana od głównego półprzewodnika kanałem typu p lub kanałem typu p z bardzo cienką warstwą materiału izolacyjnego. Z reguły jest to dwutlenek krzemu (lub, jeśli prościej, to szkło).
Ten ultra cienki izolowany metalelektrodę bramkową można uznać za jedną płytkę kondensatora. Izolacja wejścia sterującego sprawia, że rezystancja tranzystora MOS jest niezwykle wysoka, prawie nieskończona.
Как и полевые, МОП-транзисторы имеют очень wysoka impedancja wejściowa. Może z łatwością gromadzić dużą ilość ładunków elektrostatycznych, co może prowadzić do uszkodzenia, jeśli obwody nie będą dokładnie chronione.
Główną różnicą od polowych jest to, że tranzystory MOS są dostępne w dwóch głównych formach:
Linia między połączeniami spustowymi i źródłowymijest kanałem półprzewodnikowym. Jeśli schemat, na którym przedstawione są tranzystory MOSFET, jest reprezentowany przez ciągłą linię ciągłą, wówczas element działa w trybie zubożenia. Ponieważ prąd z odpływu może płynąć z zerowym potencjałem bramki. Jeśli linia kanału jest pokazana liniami przerywanymi lub przerywanymi, tranzystor działa w trybie nasycenia, ponieważ prąd płynie z zerowym potencjałem bramki. Kierunek strzałki wskazuje kanał półprzewodnikowy typu przewodzącego, typu p lub typu p. Ponadto krajowe tranzystory są oznaczone dokładnie tak samo, jak zagraniczne analogi.
Projekt MOSFET (co to jest, jest opisany w artykulew szczegółach) bardzo różni się od pola. Oba typy tranzystorów wykorzystują pole elektryczne wytworzone przez napięcie na bramce. Aby zmienić przepływ nośników ładunku, elektronów dla kanału p lub otworów dla kanału p, przez kanał półprzewodnikowy, źródło drenu. Elektroda bramkowa jest umieszczona na bardzo cienkiej warstwie izolacyjnej, a pod drenem i źródłem elektrod znajduje się kilka małych obszarów typu p.
Korzystanie z izolowanej migawki dlaTranzystor MOS nie ma żadnych ograniczeń. Dlatego możliwe jest podłączenie źródła sygnału o dowolnej polaryzacji (dodatniej lub ujemnej) do bramki MOSFET. Należy zauważyć, że importowane tranzystory są bardziej powszechne niż ich krajowe odpowiedniki.
To sprawia, że urządzenia MOSFET są szczególnie cenne wjakość przełączników elektronicznych lub urządzeń logicznych, ponieważ bez wpływu zewnętrznego z reguły nie przewodzą prądu. A powodem tego jest wysoka impedancja wejściowa migawki. Dlatego bardzo mała lub niewielka kontrola jest wymagana dla tranzystorów MOS. W końcu są to urządzenia sterowane z zewnątrz napięciem.
Tryb wyczerpania jest znacznie mniej powszechny,zamiast trybów wzmocnienia bez przykładania napięcia polaryzacji do bramki. Oznacza to, że kanał przewodzi przy bramce przy zerowym napięciu, dlatego urządzenie jest „normalnie zamknięte”. Na schematach linia ciągła służy do wskazania normalnie zamkniętego kanału przewodzącego.
W przypadku wyczerpania MOSFET w kanale p,ujemne napięcie źródło-bramka jest ujemne, zuboży (stąd nazwa) kanał przewodzący wolnych elektronów tranzystora. Podobnie, w przypadku tranzystora MOS z kanałem p, wyczerpanie dodatniego napięcia źródła bramkowego spowoduje wyczerpanie kanału wolnych otworów, co spowoduje, że urządzenie będzie w stanie nieprzewodzącym. Ale dialer tranzystorowy nie zależy od trybu pracy.
Innymi słowy, dla trybu wyczerpywania tranzystora MOS w kanale p:
Odwrotna sytuacja dotyczy również tranzystorów z kanałem p. Wtedy tryb wyczerpania tranzystora MOS jest równoważny przełącznikowi „normalnie otwartemu”.
Tryb wyczerpywania tranzystora MOS jest zbudowany tak samow taki sam sposób jak tranzystory polowe. Ponadto kanał dren-źródło jest warstwą przewodzącą z elektronami i dziurami, która występuje w kanałach typu p lub typu p. Takie domieszkowanie kanałów tworzy ścieżkę przewodzącą o niskiej rezystancji między drenem a źródłem o zerowym napięciu. Za pomocą testera tranzystorów można mierzyć prądy i napięcia na jego wyjściu i na wejściu.
Bardziej powszechny z MOSFET-amijest trybem wzmocnienia, jest odwrotnością trybu zmniejszania. Tutaj kanał przewodzący jest lekko domieszkowany lub nawet niedomieszkowany, co czyni go nieprzewodzącym. Prowadzi to do tego, że urządzenie w trybie gotowości nie przewodzi prądu (gdy napięcie polaryzacji bramki wynosi zero). Na schematach linia przerywana służy do oznaczenia tego typu tranzystora MOS w celu wskazania normalnie otwartego kanału izolującego prąd.
Aby zwiększyć prąd MOSFET w kanale N.dren będzie płynął tylko wtedy, gdy napięcie bramki zostanie przyłożone do bramki większe niż napięcie progowe. Po przyłożeniu napięcia dodatniego do bramki typu n, MOSFET (co to jest, tryby pracy, obwody przełączające, opisane w artykule) przyciąga większą liczbę elektronów w kierunku warstwy tlenku wokół bramki, zwiększając w ten sposób wzmocnienie (stąd nazwa) grubości kanału, umożliwiając większy swobodny przepływ obecny.
Zwiększyć dodatnie napięcie bramkispowoduje pojawienie się oporu w kanale. Nie pokaże tego tester tranzystorów, może jedynie sprawdzić integralność skrzyżowań. Aby ograniczyć dalszy wzrost, konieczne jest zwiększenie prądu drenu. Innymi słowy, dla trybu wzmocnienia tranzystora MOS z kanałem p:
Odwrotnie jest w przypadku trybówwzmocnienie tranzystorów MOS z kanałem r. Przy zerowym napięciu urządzenie znajduje się w trybie „Wył.”, A kanał jest otwarty. Przyłożenie napięcia ujemnego do bramki typu M MOSFET-u zwiększa przewodność kanałów, przekładając je na On. Możesz to sprawdzić za pomocą testera (cyfrowego lub strzałkowego). Następnie dla trybu wzmocnienia tranzystora MOS z kanałem p:
W trybie wzmocnienia tranzystory MOSFET mają niski poziomrezystancja wejściowa w trybie przewodzącym i wyjątkowo wysoka w trybie nieprzewodzącym. Ponadto, ich nieskończenie wysoka impedancja wejściowa dzięki izolowanej żaluzji. Tryb wzmocnienia tranzystorów jest wykorzystywany w układach scalonych do uzyskiwania bramek logicznych typu CMOS i przełączania obwodów mocy w postaci wejść PMOS (kanał P) i NMOS (kanał N). CMOS jest uzupełniające MOS w w tym sensie, że to logiczne urządzenie ma zarówno PMOS, jak i NMOS.
Podobnie jak tranzystory polowe, MOSFET mogąbyć stosowane do produkcji wzmacniaczy klasy „A”. Najbardziej popularne są obwody wzmacniające z wspólnym trybem wzmocnienia źródła MOSFET w układzie N-kanałowym. W MOSFET-ach wzmacniacze zubożające są bardzo podobne do obwodów urządzeń polowych, z tym wyjątkiem, że MOSFET (co to jest i jakie typy omówiono powyżej) ma wyższą impedancję wejściową.
Ta impedancja jest kontrolowana przez wejście polaryzacji.obwód rezystancyjny utworzony przez rezystory R1 i R2. Ponadto sygnał wyjściowy dla wspólnego źródła wzmacniacza na tranzystorach MOSFET w trybie wzmocnienia jest odwrócony, ponieważ gdy napięcie wejściowe jest niskie, przejście tranzystora jest otwarte. Można to zweryfikować, mając tylko tester w arsenale (cyfrowy, a nawet strzałkowy). Przy wysokim napięciu wejściowym tranzystor jest włączony, napięcie wyjściowe jest bardzo niskie.
