Cili është roli i MOSFET-ve me tension të vogël?

Ka shumë varietete tëMOSFET, kryesisht të ndara në MOSFET të kryqëzimit dhe MOSFET me portë të izoluar në dy kategori, dhe të gjitha kanë pika me kanal N dhe P-kanal.

Transistori me efekt në terren me oksid metali-gjysmëpërçues, i referuar si MOSFET, ndahet në llojin e varfërimit MOSFET dhe tipit të përmirësimit MOSFET.

MOSFET-et ndahen gjithashtu në tuba me një portë dhe me dy portë. MOSFET me dy portë ka dy porta të pavarura G1 dhe G2, nga ndërtimi i ekuivalentit të dy MOSFET-ve me një portë të lidhur në seri, dhe rryma e daljes së tij ndryshon nga kontrolli i tensionit me dy porta. Kjo karakteristikë e MOSFET-ve me dy porta sjell komoditet të madh kur përdoren si amplifikues me frekuencë të lartë, amplifikatorë të kontrollit të fitimit, mikser dhe demodulues.

1, MOSFETllojin dhe strukturën

MOSFET është një lloj FET (një lloj tjetër është JFET), mund të prodhohet në tip të zgjeruar ose të varfëruar, në kanal P ose N-kanal gjithsej katër llojesh, por aplikimi teorik i vetëm MOSFET me kanal N të përmirësuar dhe P- i zgjeruar. kanali MOSFET, i referuar zakonisht si NMOS, ose PMOS u referohet këtyre dy llojeve. Sa i përket pse të mos përdorni MOSFET të tipit të varfërimit, mos rekomandoni kërkimin e shkakut rrënjësor. Për sa i përket dy MOSFET-ve të përmirësuar, më i përdoruri është NMOS, arsyeja është se rezistenca e ndezur është e vogël dhe e lehtë për t'u prodhuar. Pra, ndërrimi i furnizimit me energji elektrike dhe aplikacionet e drejtimit të motorit, në përgjithësi përdorin NMOS. citati i mëposhtëm, por edhe më shumë i bazuar në NMOS. tre kunja të kapacitetit parazitar MOSFET ekzistojnë midis tre kunjave, gjë që nuk është nevoja jonë, por për shkak të kufizimeve të procesit të prodhimit. Ekzistenca e kapacitetit parazitar në hartimin ose përzgjedhjen e qarkut të makinës për të kursyer pak kohë, por nuk ka asnjë mënyrë për të shmangur, dhe më pas prezantim të detajuar. Në diagramin skematik MOSFET mund të shihet, kullimi dhe burimi ndërmjet një diode parazitare. Kjo quhet diodë e trupit, në drejtimin e ngarkesave racionale, kjo diodë është shumë e rëndësishme. Nga rruga, dioda e trupit ekziston vetëm në një MOSFET të vetëm, zakonisht jo brenda çipit të qarkut të integruar.

2, karakteristikat e përçueshmërisë MOSFET

Rëndësia e përçueshmërisë është si një ndërprerës, ekuivalente me një mbyllje ndërprerës. Karakteristikat NMOS, Vgs më e madhe se një vlerë e caktuar do të kryejë, e përshtatshme për përdorim në rastin kur burimi është i tokëzuar (makinë e nivelit të ulët), arrin vetëm voltazhi i portës në karakteristikat 4V ose 10V.PMOS, do të kryejë Vgs më pak se një vlerë e caktuar, e përshtatshme për t'u përdorur në rastin kur burimi është i lidhur me VCC (disku i nivelit të lartë).

Megjithatë, sigurisht, PMOS mund të jetë shumë i lehtë për t'u përdorur si një drejtues i nivelit të lartë, por për shkak të rezistencës, të shtrenjtë, më pak të llojeve të shkëmbimeve dhe arsyeve të tjera, në drejtuesit e nivelit të lartë, zakonisht ende përdorin NMOS.

3, MOSFEThumbja e ndërrimit

Qoftë NMOS ose PMOS, pasi të ekzistojë rezistenca e ndezur, kështu që rryma do të konsumojë energji në këtë rezistencë, kjo pjesë e energjisë së konsumuar quhet humbje e rezistencës. Zgjedhja e një MOSFET me një rezistencë të vogël të ndezjes do të reduktojë humbjen e rezistencës. Rezistenca e zakonshme e MOSFET-it me fuqi të ulët është zakonisht në dhjetëra miliohm, disa miliohm atje. MOS në kohë dhe ndërprerje, nuk duhet të jetë në përfundimin e menjëhershëm të tensionit në MOS ka një proces të rënies, rryma rrjedh përmes një procesi të rritjes, gjatë kësaj kohe, humbja e MOSFET është produkti i tensionit dhe rrymës quhet humbje e ndërprerjes. Zakonisht humbja e komutimit është shumë më e madhe se humbja e përcjelljes, dhe sa më e shpejtë të jetë frekuenca e ndërrimit, aq më e madhe është humbja. Një produkt i madh i tensionit dhe rrymës në momentin e përcjelljes përbën një humbje të madhe. Shkurtimi i kohës së ndërrimit zvogëlon humbjen në çdo përcjellje; zvogëlimi i frekuencës së ndërrimit zvogëlon numrin e ndërprerësve për njësi të kohës. Të dyja qasjet mund të zvogëlojnë humbjen e ndërrimit.

 
4, makinë MOSFET

Krahasuar me transistorët bipolarë, zakonisht supozohet se nuk kërkohet rrymë për të kryer MOSFET, vetëm se voltazhi GS është mbi një vlerë të caktuar. Kjo është e lehtë për t'u bërë, megjithatë, ne gjithashtu kemi nevojë për shpejtësi. Në strukturën e MOSFET-it mund të shihni se ekziston një kapacitet parazitar midis GS, GD, dhe drejtimi i MOSFET-it është, në teori, ngarkimi dhe shkarkimi i kapacitetit. Ngarkimi i kondensatorit kërkon një rrymë, dhe meqenëse ngarkimi i kondensatorit në çast mund të shihet si një qark i shkurtër, rryma e menjëhershme do të jetë e lartë. Përzgjedhja / dizajni i makinës MOSFET gjëja e parë që duhet t'i kushtohet vëmendje është madhësia e rrymës së menjëhershme të qarkut të shkurtër që mund të sigurohet. Gjëja e dytë që duhet t'i kushtohet vëmendje është se, e përdorur përgjithësisht në NMOS me makinë të nivelit të lartë, sipas kërkesës, tensioni i portës është më i madh se voltazhi i burimit. High-end drive MOS tub përçueshmëri burim tensionit dhe ikjes tension (VCC) të njëjtat, kështu që tensioni i portës se VCC 4V ose 10V. duke supozuar se në të njëjtin sistem, për të marrë një tension më të madh se VCC, ne kemi nevojë për një qark të veçantë nxitës. Shumë drejtues motorikë janë të integruar pompë ngarkimi, për t'i kushtuar vëmendje duhet të zgjidhni kondensatorin e jashtëm të përshtatshëm, në mënyrë që të merrni rrymë të mjaftueshme të qarkut të shkurtër për të drejtuar MOSFET. 4V ose 10V tha më sipër është përdorur zakonisht MOSFET në tension, dizajni natyrisht, duhet të ketë një diferencë të caktuar. Sa më i lartë të jetë voltazhi, aq më e shpejtë është shpejtësia në gjendje dhe aq më e ulët është rezistenca në gjendje. Zakonisht ka edhe MOSFET më të vogla të tensionit në gjendje të përdorur në kategori të ndryshme, por në sistemet elektronike të automobilave 12V mjafton 4V i zakonshëm në gjendje.

Parametrat kryesorë të MOSFET janë si më poshtë:

1. Burimi portë avari tensionit BVGS - në procesin e rritjes së tensionit të burimit të portës, në mënyrë që porta aktuale IG nga zero për të filluar një rritje të mprehtë në VGS, i njohur si burimi i portës avari tensionit BVGS.

2. tensioni i ndezjes VT - tensioni i ndezjes (i njohur gjithashtu si tensioni i pragut): bëni burimin S dhe kulloni D midis fillimit të kanalit përçues përbën tensionin e kërkuar të portës; - MOSFET i standardizuar me kanal N, VT është rreth 3 ~ 6V; - Pas procesit të përmirësimit, mund të zbresë vlerën e MOSFET VT në 2 ~ 3V.

3. Tensioni i prishjes së kullimit BVDS - në kushtet e VGS = 0 (i përforcuar), në procesin e rritjes së tensionit të kullimit në mënyrë që ID të fillojë të rritet në mënyrë dramatike kur VDS quhet tensioni i prishjes së kullimit BVDS - ID u rrit në mënyrë dramatike për shkak të dy aspektet e mëposhtme:

(1) zbërthim orteku i shtresës së varfërimit pranë elektrodës së kullimit

(2) prishja e depërtimit ndërpole të burimit kullues - disa MOSFET me tension të vogël, gjatësia e kanalit të tij është e shkurtër, herë pas here rritja e VDS do të bëjë që zona e kullimit të shtresës së varfërimit herë pas here të zgjerohet në rajonin e burimit , në mënyrë që gjatësia e kanalit zero, domethënë midis depërtimit të burimit të kullimit, depërtimit, rajonit të burimit të shumicës së transportuesve, rajonit të burimit, do të jetë i drejtë për t'i rezistuar Shtresa e varfërimit të thithjes së fushës elektrike, për të arritur në rajonin e rrjedhjes, duke rezultuar në një ID të madhe.

4. Rezistenca e hyrjes DC RGS-dmth, raporti i tensionit të shtuar midis burimit të portës dhe rrymës së portës, kjo karakteristikë ndonjëherë shprehet në termat e rrymës së portës që rrjedh nëpër portë RGS e MOSFET-it mund të kalojë lehtësisht 1010Ω. 5.

5. transpërcjellshmëria me frekuencë të ulët gm në VDS për një vlerë fikse të kushteve, mikrovariancës së rrymës së kullimit dhe mikrovariancës së tensionit të burimit të portës së shkaktuar nga ky ndryshim quhet transpërcjellshmëri gm, duke reflektuar kontrollin e tensionit të burimit të portës në rryma e shkarkimit është për të treguar se përforcimi MOSFET i një parametri të rëndësishëm, përgjithësisht në intervalin prej disa deri në disa mA / V. MOSFET mund të kalojë lehtësisht 1010Ω.