În articol veți afla despre tranzistoarele MOSFET, careiată ce sunt schemele de conectare. Există un tip de tranzistor cu efect de câmp în care intrarea este izolată electric de curentul principal al canalului purtător. Și, prin urmare, se numește tranzistor cu efect de câmp de poartă izolat. Cel mai obișnuit tip de tranzistor cu efect de câmp, care este utilizat în multe tipuri de circuite electronice, se numește tranzistor cu efect de câmp semiconductor pe bază de joncțiuni sau MOSFET (prescurtare abreviată pentru acest element).
MOSFET este un controlattranzistor cu efect de câmp de tensiune, care diferă de tranzistorul cu efect de câmp prin faptul că are un electrod de poartă "oxid de metal", care este izolat electric de semiconductorul principal printr-un canal n sau un canal de tip p cu un canal foarte subțire strat de material izolant. De regulă, acesta este dioxid de siliciu (și dacă este mai simplu, atunci sticlă).
Acest metal izolat ultra-subțireelectrodul de poartă poate fi gândit ca o singură placă de condensator. Izolarea intrării de control face ca rezistența MOSFET să fie extrem de ridicată, practic infinită.
La fel ca tranzistoarele cu efect de câmp, MOSFET-urile au foarte multeimpedanță mare de intrare. Poate acumula cu ușurință cantități mari de electricitate statică care pot provoca daune dacă circuitele nu sunt protejate cu atenție.
Principala diferență față de tranzistoarele cu efect de câmp este că MOSFET-urile sunt disponibile în două forme principale:
Linia dintre conexiunile de evacuare și sursăeste un canal semiconductor. Dacă circuitul, care arată tranzistoarele MOSFET, este reprezentat printr-o linie continuă îndrăzneață, atunci elementul funcționează în modul de epuizare. Deoarece curentul din canal poate curge cu potențial zero de poartă. Dacă linia de canal este afișată ca o linie întreruptă sau întreruptă, atunci tranzistorul funcționează în modul de saturație, deoarece un curent curge cu potențial de poartă zero. Direcția săgeții indică un canal conductiv, un dispozitiv semiconductor de tip p sau de tip n. Mai mult, tranzistoarele interne sunt desemnate în același mod ca și omologii străini.
Proiectarea MOSFET (ce este, este descrisă în articoldetaliu) este foarte diferit de domeniu. Ambele tipuri de tranzistoare utilizează un câmp electric generat de tensiunea porții. Pentru a schimba fluxul purtătorilor de sarcină, electronii pentru canalul n sau găuri pentru canalul p, prin canalul semiconductor de sursă de scurgere. Electrodul de poartă este plasat deasupra cu un strat izolator foarte subțire și există câteva zone mici de tip n chiar sub canalul de scurgere și sursa electrozilor.
Cu un dispozitiv cu obturator izolat pentruMOSFET nu se aplică restricții. Prin urmare, puteți conecta o sursă de semnal în orice polaritate (pozitivă sau negativă) la poarta MOSFET. Trebuie remarcat faptul că tranzistoarele importate sunt mai frecvente decât omologii lor interni.
Acest lucru face ca dispozitivele MOSFET să fie deosebit de valoroase înca întrerupătoare electronice sau dispozitive logice, deoarece, fără influență externă, de obicei nu conduc curent. Și motivul pentru aceasta este impedanța mare de intrare a porții. Prin urmare, controlul foarte mic sau deloc este necesar pentru MOSFET-uri. La urma urmei, acestea sunt dispozitive controlate din exterior prin tensiune.
Modul de epuizare este mult mai puțin comun,mai degrabă decât să câștige moduri fără a aplica o tensiune de polarizare la poartă. Adică, canalul conduce la tensiunea zero a porții, prin urmare, dispozitivul este „normal închis”. Diagramele folosesc o linie continuă pentru a indica un canal conductiv normal închis.
Pentru un MOSFET de epuizare a canalului p,tensiunea negativă a sursei porții negative, va epuiza (de aici și numele) canalul conductor al electronilor săi liberi ai tranzistorului. În mod similar, pentru un MOSFET cu canal p, epuizarea tensiunii pozitive a sursei porții va epuiza canalul găurilor libere, transferând dispozitivul într-o stare neconductivă. Dar continuitatea tranzistorului nu depinde de modul de operare.
Cu alte cuvinte, pentru modul de epuizare a unui MOSFET cu canal n:
Declarațiile de conversație sunt valabile și pentru tranzistoarele cu canal p. Modul de epuizare a MOSFET este atunci echivalent cu un comutator „normal deschis”.
Modul de epuizare a MOSFET-ului este construit la fella fel, ca și în cazul tranzistoarelor cu efect de câmp. Mai mult, canalul sursă de scurgere este un strat conductor cu electroni și găuri, care este prezent în canalele de tip n sau p. Acest dopaj de canal creează o cale conductivă de rezistență scăzută între drenaj și sursa de tensiune zero. Folosind un tester cu tranzistor, puteți măsura curenții și tensiunile la ieșire și intrare.
Mai frecvent în MOSFET-urieste modul de câștig, este invers pentru modul de epuizare. Aici canalul conductor este ușor dopat sau chiar nedopat, ceea ce îl face neconductiv. Acest lucru duce la faptul că dispozitivul nu conduce curent în repaus (când tensiunea de polarizare a porții este zero). În diagrame, o linie întreruptă este utilizată pentru a indica acest tip de MOSFET pentru a indica un canal de izolare a curentului normal deschis.
Pentru a crește curentul MOSFET pe canalul Nscurgerea va curge numai atunci când o poartă de tensiune este aplicată mai mare decât tensiunea de prag. Când se aplică o tensiune pozitivă la poarta MOSFET de tip n (care sunt acestea, modurile de funcționare, circuitele de comutare sunt descrise în articol), aceasta atrage mai mulți electroni în direcția stratului de oxid din jurul porții, crescând astfel câștigul (de unde și numele) grosimii canalului, permițând un curent de curgere mai liber.
Creșterea tensiunii pozitive a porțiiva face să apară rezistență în canal. Testerul cu tranzistoare nu va arăta acest lucru, poate verifica doar integritatea joncțiunilor. Pentru a reduce creșterea suplimentară, este necesar să creșteți curentul de scurgere. Cu alte cuvinte, pentru modul de amplificare al MOSFET-ului cu canal n:
Declarațiile de conversație sunt valabile pentru moduriamplificarea tranzistoarelor MOS cu canal p. La tensiune zero, dispozitivul este în modul „Off” și canalul este deschis. Aplicarea unei tensiuni negative la poarta de tip p a MOSFET crește conductanța canalului, făcându-l „Activat”. Puteți verifica folosind un tester (digital sau pointer). Apoi pentru modul de amplificare al tranzistorului MOS cu canal p:
În modul de amplificare, MOSFET-urile au un nivel scăzutimpedanță de intrare în modul conductiv și extrem de mare în modul neconductiv. De asemenea, impedanța lor de intrare infinit de mare datorită porții izolate. Tranzistoarele de câștig de mod sunt utilizate în circuitele integrate pentru a obține porți logice de tip CMOS și pentru a comuta circuitele de alimentare sub formă de intrări PMOS (canal P) și NMOS (canal N). CMOS este MOS complementar în în sensul că acest dispozitiv logic are atât PMOS cât și NMOS în proiectarea sa.
La fel ca tranzistoarele cu efect de câmp, MOSFET-urile potsă fie utilizat pentru fabricarea amplificatoarelor de clasă A. Circuitele amplificatoare cu un mod de câștig al sursei comune MOSFET cu canal N sunt cele mai populare. Amplificatoarele de mod de epuizare cu MOSFET sunt foarte asemănătoare cu circuitele dispozitivelor de câmp, cu excepția faptului că MOSFET-urile (ce și ce tipuri sunt discutate mai sus) au o impedanță de intrare mai mare.
Această impedanță este condusă de intrarea de polarizare.un circuit rezistiv format din rezistențele R1 și R2. În plus, ieșirea pentru sursa comună a amplificatorului MOSFET este inversată în modul de câștig, deoarece atunci când tensiunea de intrare este scăzută, joncțiunea tranzistorului este deschisă. Acest lucru poate fi verificat dacă aveți doar un tester (digital sau chiar un pointer) în arsenalul dvs. Când tensiunea de intrare este mare, tranzistorul este pornit, tensiunea de ieșire este extrem de scăzută.
