Mosfet - đó là những gì? Ứng dụng và xác minh của transistor

Trong bài viết này bạn sẽ tìm hiểu về transistor, MOSFET, có nghĩa là, một số các mạch đó. Bất kỳ loại lĩnh vực transistor hiệu ứng, mà đầu vào là bị cô lập điện từ kênh mang chính hiện hành. Và đó là lý do tại sao nó được gọi là lĩnh vực ảnh hưởng transistor với cửa cách nhiệt. Loại phổ biến nhất của một transistor hiệu ứng trường như vậy, được sử dụng trong nhiều loại mạch điện tử, được gọi là transistor hiệu ứng trường kim loại-oxide-bán dẫn dựa hoặc chuyển MOS transistor (viết tắt là chữ viết tắt của nguyên tố này).

MOSFET là gì?

MOSFET là một FET điều khiển điện áp, đó là khác biệt so với các lĩnh vực ở chỗ nó có một "oxit kim loại" cổng điện cực được cách nhiệt bằng điện từ bán dẫn n-kênh chính hoặc p-kênh với một lớp rất mỏng của vật liệu cách điện. Như một quy luật, đó là silica (và nếu đơn giản hơn, kính).

siêu mỏng cổng cách ly điện cực kim loại này có thể được coi như một tấm tụ điện. kiểm soát cách điện đầu vào làm cho sức đề kháng của MOSFET là rất cao, hầu như vô hạn.

Như lĩnh vực này, các bóng bán dẫn MOS có một trở kháng đầu vào rất cao. Nó có thể dễ dàng tích lũy một lượng lớn điện tích tĩnh, dẫn đến thiệt hại, nếu không được bảo vệ cẩn thận bởi một chuỗi.

Sự khác biệt từ các MOSFET transistor hiệu ứng trường

Sự khác biệt chính từ lĩnh vực này là MOSFETs có sẵn trong hai hình thức cơ bản:

1. Cạn kiệt - transistor đòi hỏi một điện áp cổng-nguồn cho các thiết bị chuyển mạch để "OFF". chế độ cạn kiệt MOSFET tương đương với công tắc "bình thường đóng cửa".
2. Saturation - transistor đòi hỏi một điện áp cổng-nguồn để bật thiết bị. Gain Chế độ MOSFET tương đương với một công tắc với các liên hệ "bình thường đóng cửa".

Biểu tượng của bóng bán dẫn trên mạch

Ranh giới giữa các kết nối của cống và nguồn là một kênh bán dẫn. Nếu sơ đồ trong đó cho thấy các bóng bán dẫn MOSFET, nó được đại diện bởi một dòng rắn chất béo, nguyên tố này hoạt động trong chế độ cạn kiệt. Kể từ khi hiện tại có thể chảy từ cống đến cửa zero tiềm năng. Nếu kênh được thể hiện trong dòng phantom hoặc một dòng bị hỏng, các transistor hoạt động trong chế độ bão hòa bởi vì dòng điện có tiềm năng cổng zero. Mũi tên hướng chỉ ra một kênh dẫn hay một p-type bán dẫn loại p. Và bóng bán dẫn trong nước được thiết kế theo cách tương tự như các đối tác nước ngoài của họ.

Cấu trúc cơ bản của MOSFET transistor

Thiết kế của MOSFET (nghĩa là, mô tả chi tiết trong bài viết) rất khác so với lĩnh vực này. Cả hai loại bóng bán dẫn được sử dụng điện trường tạo ra bởi điện áp cổng. Để thay đổi dòng chảy của các hạt mang điện, electron trong n-kênh hoặc mở cho p-kênh thông qua các kênh nguồn-cống bán dẫn. Cổng điện cực được đặt trên đầu trang của một lớp cách điện rất mỏng và có một cặp của các vùng p-type nhỏ ngay dưới điện cực cống và nguồn.

không áp dụng không hạn chế bởi một cách nhiệt thiết bị cổng MOS transistor. Do đó nó có thể kết nối với các cổng của nguồn MOSFET trong cả hai phân cực (tích cực hay tiêu cực). Điều đáng chú ý là các transistor thường xuyên hơn nhập khẩu so với các đối tác trong nước của họ.

Điều này làm cho các thiết bị MOSFET là đặc biệt hữu ích như công tắc hoặc các thiết bị logic điện tử, bởi vì không có ảnh hưởng từ bên ngoài, họ thường không tiến hành hiện nay. Lý do kháng cổng đầu vào cao này. Vì vậy, nó là rất nhỏ không đáng kể hoặc kiểm soát là cần thiết cho các bóng bán dẫn MOS. Bởi vì họ là các thiết bị kiểm soát từ bên ngoài tràn đầy sinh lực.

chế độ cạn kiệt MOSFET

chế độ cạn kiệt xảy ra ít thường xuyên hơn các phương thức tăng mà không có điện áp phân cực áp dụng cho cổng. Đó là, kênh nắm giữ tại cổng điện áp zero, do đó, các thiết bị "bình thường đóng cửa". Các sơ đồ được dùng để chỉ một dòng rắn thường đóng kênh dẫn.

Đối với sự cạn kiệt n-kênh MOS transistor, một điện áp cổng-nguồn tiêu cực là tiêu cực, nó sẽ làm cạn kiệt (do đó tên) tiến hành transistor kênh electron tự do của nó. Tương tự như vậy cho p-kênh MOS transistor là sự cạn kiệt của một điện áp cổng-nguồn tích cực, kênh này sẽ làm cạn kiệt lỗ miễn phí của họ, di chuyển các thiết bị trong tình trạng không dẫn điện. Nhưng sự liên tục của các bóng bán dẫn không phụ thuộc vào những gì phương thức hoạt động.

Nói cách khác, chế độ cạn kiệt n-kênh MOSFET:

1. Điện áp dương tại cống là số lượng lớn của các electron và cập nhật.
2. Nó có nghĩa là điện áp ít tiêu cực và một hiện tại của electron.

Điều ngược lại cũng đúng đối với transistor p-kênh. Trong khi chế độ cạn kiệt MOSFET tương đương với công tắc "thường mở".

N-kênh MOS transistor ở chế độ cạn kiệt,

chế độ cạn kiệt MOSFET được xây dựng theo cách tương tự như của các bóng bán dẫn hiệu ứng trường. Hơn nữa, các kênh thoát nguồn - một lớp dẫn điện với electron và lỗ trống, đó là hiện diện trong n-type hoặc các kênh p-type. một doping kênh như vậy sẽ tạo ra một sức đề kháng đường dẫn thấp giữa cống và nguồn với điện áp bằng không. Sử dụng các bóng bán dẫn thử nghiệm có thể tiến hành đo dòng và điện áp tại đầu ra và đầu vào của nó.

Gain Chế độ MOSFET

phổ biến hơn ở MOSFET transistor là chế độ tăng, đó là sự trở lại của chế độ cạn kiệt. Có tiến hành kênh pha tạp nhẹ hoặc undoped, mà làm cho nó không dẫn điện. Điều này dẫn đến thực tế là các thiết bị trong chế độ nhàn rỗi không được thực hiện (khi điện áp cổng thiên vị là zero). Các sơ đồ để mô tả loại MOS transistor được sử dụng một dòng bị hỏng để chỉ kênh thường mở tiến hành.

Để nâng cao N-kênh MOS transistor cống hiện tại sẽ chảy chỉ khi cổng điện áp áp dụng cho các cổng lớn hơn điện áp ngưỡng. Bằng cách áp dụng một điện áp tích cực đến cổng của một p-type MOSFET (có nghĩa là, phương thức hoạt động, mạch chuyển đổi được mô tả trong bài viết) thu hút nhiều electron theo hướng của lớp oxit xung quanh cổng, do đó tăng lợi (vì vậy tên) của độ dày kênh, cho phép dòng chảy tự do hơn hiện hành.

Tính năng chế độ Gain

Tăng điện áp cổng tích cực sẽ gây ra sự xuất hiện của kháng trong kênh. Nó sẽ không hiển thị các tester transistor, nó chỉ có thể xác minh tính toàn vẹn của quá trình chuyển đổi. Để giảm tăng trưởng hơn nữa, nó là cần thiết để tăng cống hiện hành. Nói cách khác, để tăng cường các MOSFET chế độ n-kênh:

1. Một bóng bán dẫn tín hiệu tích cực chuyển thành một chế độ tiến hành.
2. Không có tín hiệu hoặc giá trị tiêu cực của nó chuyển thành một transistor chế độ nonconductive. Do đó, ở chế độ khuếch đại MOSFET tương đương với công tắc "thường mở".

Sự khẳng định ngược lại có giá trị trong các chế độ nâng cao p-kênh MOS transistor. Tại zero điện áp thiết bị trong "OFF" và kênh đang mở. Áp dụng giá trị điện áp tiêu cực đến cổng của p-type MOSFET tăng độ dẫn kênh, dịch chế độ của nó "On". Bạn có thể kiểm tra bằng cách sử dụng thử nghiệm (kỹ thuật số hoặc quay số). Sau đó, chế độ được p-kênh MOSFET:

1. tín hiệu tích cực làm cho transistor "off".
2. Tiêu cực bao gồm một transistor ở chế độ "On".

chế độ thu N-kênh MOSFET

Trong khuếch đại chế độ MOSFETs có trở kháng đầu vào thấp ở chế độ dẫn điện và không dẫn điện rất cao. Ngoài ra, có trở kháng đầu vào vô cùng cao vì cổng cách điện của họ. Chế độ tăng của transistor được sử dụng trong mạch tích hợp để nhận cổng logic CMOS và chuyển đổi của mạch điện theo hình thức như PMOS (P-channel) và NMOS (N-channel) đầu vào. CMOS - MOS là bổ sung theo nghĩa là nó là một thiết bị logic có cả PMOS và NMOS trong thiết kế của nó.

MOSFET khuếch đại

Cũng giống như lĩnh vực, MOSFET transistor có thể được sử dụng để làm lớp khuếch đại "A". Khuếch đại mạch với N-kênh MOS transistor trong chế độ tăng nguồn chung là phổ biến nhất. khuếch đại MOSFET chế độ cạn kiệt rất giống với các mạch sử dụng thiết bị hiện trường, ngoại trừ việc các MOSFET (có nghĩa là, và những gì loại là, thảo luận ở trên) có trở kháng đầu vào cao.

trở kháng này được điều khiển bởi mạng xu hướng điện trở đầu vào hình thành bởi điện trở R1 và R2. Hơn nữa, tín hiệu đầu ra cho nguồn chung transistor khuếch đại MOSFET ở chế độ khuếch đại được đảo ngược bởi vì, khi điện áp đầu vào thấp, sau đó transistor đoạn mở. Điều này có thể được xác nhận, có trong kho vũ khí chỉ tester (kỹ thuật số hoặc quay số). Tại một đầu vào điện áp cao transistor ở chế độ ON, điện áp đầu ra là rất thấp.