MOSFET - ni nini? Maombi na uthibitisho wa transistors

Katika makala hii utakuwa kujifunza kuhusu transistors, MOSFET, ambayo ni, baadhi ya mzunguko huko. Any aina ya uga athari transistor, ambavyo maoni yao yana umeme kutengwa na kuu sasa wa kubeba channel. Na hiyo ndiyo maana inaitwa uwanja athari transistor na mlango maboksi. aina ya kawaida ya vile uwanja athari transistor, ambayo hutumiwa katika aina nyingi za nyaya za umeme, liitwalo eneo-athari transistor chuma oxide-semiconductor msingi au mpito MOS transistor (abbreviated abbreviation wa kipengele hiki).

Ni nini MOSFET?

MOSFET ni voltage-kudhibitiwa FET, ambao ni tofauti na uwanja kwa kuwa ina "chuma oxide" mlango electrode ambayo ni umeme maboksi kutoka kuu semiconductor n-kituo au p channel na safu nyembamba sana ya kuhami nyenzo. Kama kanuni, ni silika (na kama rahisi, kioo).

Hii Ultra-nyembamba isiyopitisha chuma mlango electrode inaweza kuonekana kama sahani moja capacitor. Insulation kudhibiti pembejeo hufanya upinzani wa MOSFET ni kubwa mno, karibu usio na mwisho.

Kama uwanja, MOS transistors na juu sana pembejeo Impedans. Ni urahisi kujilimbikiza kiasi kikubwa cha malipo tuli, ambayo inaongoza kwa uharibifu, kama sio kwa makini ulinzi na mlolongo.

Tofauti na MOSFET shamba-athari transistors

Tofauti kuu kutoka shamba ni kwamba MOSFETS zinapatikana katika aina mbili za msingi:

1. Kupungua - transistor inahitaji mlango chanzo voltage kwa ajili ya kifaa ubadilishaji na "OFF". kupungua mode MOSFET ni sawa na "kawaida imefungwa" kubadili.
2. Kueneza - transistor inahitaji mlango chanzo voltage kuwasha kifaa. Gain Mode MOSFET ni sawa na kubadili na "kawaida imefungwa" anwani.

Alama ya transistors juu ya mzunguko

mstari kati ya uhusiano wa kukimbia na chanzo semiconductor channel. Kama mchoro ambayo inaonyesha MOSFET transistors, ni inawakilishwa na mstari mafuta imara, kipengele kazi katika hali ya kupungua. Kwa kuwa sasa unaweza kati yake kutoka kukimbia kwa lango zero uwezo. Ikiwa kituo ni inavyoonekana katika mstari njozi au mstari kuvunjwa, transistor kazi katika hali ya kueneza kwa sababu mtiririko wa sasa kwa sifuri mlango uwezo. mshale mwelekeo unaonyesha channel conductive au p-aina semiconductor p-aina. Na transistors ndani ni mteule kwa njia sawa na wenzao wa nje.

muundo wa msingi wa MOSFET transistor

mpango wa MOSFET (yaani, maelezo kwa undani katika makala) ni tofauti na shamba. Aina zote za transistors ni kutumika umeme shamba iliyoundwa na mlango voltage. Ili kubadilisha mtiririko wa flygbolag malipo, elektroni katika n-kituo au kufungua kwa p-channel kupitia semiconductive chanzo-unyevu wa kituo. mlango electrode huwekwa juu ya safu nyembamba kuhami na ina jozi ya mikoa p-aina ndogo tu chini ya kukimbia na chanzo electrodes.

si husika hakuna kizuizi kwa maboksi lango kifaa MOS transistor. Kwa hiyo inawezekana kuunganisha kwa mlango wa chanzo MOSFET katika aidha polarity (chanya au hasi). Ni muhimu kufahamu kwamba transistors mara nyingi zaidi nje ya wenzao wa ndani.

Hii inafanya MOSFET vifaa ni muhimu hasa kama swichi au vifaa mantiki umeme, kwa sababu bila ya ushawishi kutoka nje, kwa kawaida si kufanya sasa. Sababu hii ya juu ya pembejeo lango upinzani. Kwa hiyo, ni ndogo sana au kudhibiti insignificant ni muhimu kwa ajili MOS transistors. Kwa sababu wao ni vifaa kudhibitiwa nje energized.

kupungua mode MOSFET

kupungua mode hutokea kiasi kidogo mara nyingi kuliko njia faida bila upendeleo voltage kutumika kwa mlango. Hiyo ni, kituo ana saa sifuri lango voltage, kwa hiyo, kifaa "kawaida imefungwa". michoro hutumiwa kutaja line imara kawaida imefungwa channel conductive.

Kwa n-channel kupungua MOS transistor, hasi lango chanzo voltage ni hasi, itakuwa kumaliza kabisa (hivyo jina) ya kufanya channel transistor bure elektroni wake. Kadhalika kwa p-channel MOS transistor ni kupungua kwa chanya lango chanzo voltage, kituo hiki kumaliza kabisa mashimo yao bure, kusonga kifaa katika hali isiyo ya kufanya. Lakini mwendelezo wa transistor hautegemei hali ya mambo ya kazi.

Kwa maneno mengine, kupungua mode n-channel MOSFET:

1. voltage chanya katika kukimbia ni kubwa idadi ya elektroni na ya sasa.
2. Ina maana voltage chini hasi na ya sasa ya elektroni.

kinyume pia ni kweli kwa transistors p channel. Wakati kupungua mode MOSFET ni sawa na "kawaida wazi" kubadili.

N-channel MOS transistor katika hali ya kupungua,

kupungua mode MOSFET ni kujengwa kwa njia sawa na ile ya shamba-athari transistors. Zaidi ya hayo, kukimbia-chanzo cha kituo - safu conductive na elektroni na mashimo, ambayo ni sasa katika n-aina au vituo p-aina. Kama channel ametumia madawa ya kulevya inajenga chini ya upinzani njia conductive kati ya kukimbia na chanzo na voltage sifuri. Kwa kutumia wanaojaribu transistors unaweza kufanya vipimo vya mawimbi na voltages katika matokeo yake na kuingiza.

Gain Mode MOSFET

Kawaida zaidi kwa transistors MOSFET ni faida hali, ni kurudi katika hali ya kupungua. Kuna kufanya channel kirahisi doped au undoped, ambayo inafanya kuwa si conductive. Hii inasababisha ukweli kwamba kifaa katika hali ya kutokuwa na shughuli si kufanya (wakati mlango upendeleo voltage ni sifuri). michoro ya kuelezea aina hii MOS transistors hutumiwa line kuvunjwa kwa kuonyesha kawaida wazi kufanya channel.

Kuboresha N-channel MOS transistor kukimbia itapitia tu wakati mlango voltage kutumika kwa mlango mkubwa kuliko kizingiti voltage. Kwa kutumia voltage chanya na mlango wa p-aina MOSFET (yaani, njia kazi, kubadilisha mzunguko yameelezwa katika makala) huvutia elektroni zaidi katika mwelekeo wa safu oxide karibu mlango, hivyo kuongeza faida (hivyo jina) ya unene channel, kuruhusu huru kati yake sasa.

Sifa Gain mode

Kuongezeka chanya lango voltage kusababisha kuibuka kwa upinzani katika kituo. Ni si kuonyesha transistor atakayejaribu, inaweza tu kuthibitisha uadilifu wa mabadiliko. Kupunguza ukuaji zaidi, ni muhimu ili kuongeza unyevu wa sasa. Kwa maneno mengine, ili kuongeza hali ya n-channel MOSFET:

1. chanya ishara transistor tafsiri katika hali ya kufanya.
2. Hakuna mtandao au thamani yake hasi inasababisha nonconductive mode transistor. Kwa hiyo, katika hali ya ya kujiongezea nguvu MOSFET ni sawa na "kawaida wazi" kubadili.

Madai kuzungumza ni halali kwa njia kuongeza p channel MOS transistors. Wakati zero voltage kifaa katika "OFF" na kituo uko wazi. Kutumia voltage thamani hasi kwenye lango la p-aina MOSFET ongezeko katika kituo conductivity, kutafsiri mode yake "On". Unaweza kuangalia kwa kutumia wanaojaribu (digital au piga). Kisha serikali kupata p channel MOSFET:

1. Chanya ishara mithili transistor "mbali."
2. Hasi ni pamoja transistor katika "On" mode.

faida mode N-channel MOSFET

Katika kujiongezea nguvu mode MOSFETS na chini ya pembejeo impedance katika hali ya kufanya na nonconducting kubwa mno. Pia, kuna ni kubwa juu ya pembejeo impedance sababu ya lango yao maboksi. Mode faida ya transistors kutumika katika mzunguko jumuishi kupokea CMOS mantiki milango na ubadilishaji mizunguko nguvu katika mfumo kama PMOS (P-channel) na NMOS (N-kituo) ya kuingiza. CMOS - MOS ni nyongeza kwa maana kwamba ni kifaa mantiki anaye PMOS, na NMOS katika muundo wake.

MOSFET amplifier

Kama shamba, transistors MOSFET inaweza kutumika kwa kufanya darasa amplifier "A". Amplifier mzunguko na N-channel MOS transistor kwa pamoja chanzo faida ya utawala ni maarufu zaidi. MOSFET amplifiers kupungua mode sawa na mzunguko kwa kutumia vifaa shamba, isipokuwa kwamba MOSFET (yaani, na aina gani, kujadiliwa hapo juu) ina high pembejeo Impedans.

impedance huu unadhibitiwa na pembejeo resistive biasing mtandao iliundwa na resistors R1 na R2. Zaidi ya hayo, pato signal kwa kawaida chanzo amplifier transistors MOSFET katika hali ya kujiongezea nguvu ni inverted kwa sababu, wakati voltage pembejeo ni ya chini, basi transistor kifungu wazi. Hii inaweza kuthibitishwa, kuwa katika arsenal wanaojaribu tu (digital au piga). Wakati pembejeo voltage transistor katika hali ya ON, pato voltage ni ya chini sana.