Mosfet - ce este? Aplicarea și verificarea tranzistori

În acest articol veți învăța despre tranzistori, MOSFET, care este, o parte din circuitul de acolo. Orice câmp de tip tranzistor cu efect, a cărui intrare este izolat electric de principalul canal de transport al curentului. Și de aceea este numit efect de câmp tranzistor cu poarta izolată. Cel mai frecvent tip de un astfel de efect tranzistor câmp, care este utilizat în multe tipuri de circuite electronice, numit efect de câmp tranzistor de metal-oxid-semiconductor sau pe bază de tranziție tranzistor MOS (abreviere prescurtată a acestui element).

Ce este MOSFET?

MOSFET este un FET cu tensiune controlată, care este diferit de domeniul în care acesta are un „oxid metalic“ electrod poarta care este izolat electric de semiconductor principal n-canal sau p-canal cu un strat foarte subțire de material izolant. Ca o regulă, este silice (și, dacă este mai simplu, sticla).

Acest subțire ultra-electrod poarta izolat de metal poate fi considerată ca o placă condensator. intrare Controlul izolației face rezistența MOSFET este extrem de mare, practic infinit.

Ca domeniu, tranzistori MOS au o impedanță foarte mare de intrare. Se poate acumula cu ușurință o cantitate mare de încărcare statică, ceea ce duce la deteriorarea, în cazul în care nu atent protejate de un lanț.

Diferențele față de MOSFET tranzistori cu efect de câmp

Principala diferență de domeniu este că MOSFETs sunt disponibile în două forme de bază:

1. Epuizarea - tranzistor necesită o tensiune poarta-sursă pentru dispozitivul de comutare pentru a „OFF“. Mod de epuizare MOSFET este echivalent cu „normal închis“ comutator.
2. Saturație - tranzistor necesită o tensiune poarta-sursă pentru a porni dispozitivul. Câștig Modul MOSFET este echivalent cu un comutator cu contacte „normal închis“.

Simboluri de tranzistori pe circuite

Linia dintre conexiunile de scurgere și sursă este un canal semiconductor. Dacă diagrama care arată tranzistori MOSFET, este reprezentat printr-o linie solidă de grăsime, elementul funcționează în modul de epuizare. Deoarece curentul să curgă de la poarta de scurgere potențial zero. În cazul în care canalul este prezentată în linie fantomă sau o linie întreruptă, tranzistorul funcționează în modul de saturație, deoarece fluxurile de curent cu potențial poarta zero. Direcția săgeții indică un canal conductor sau un tip p semiconductor p-tip. Și tranzistori pe piața internă sunt desemnate în același mod ca și omologii lor străini.

Structura de bază a tranzistor MOSFET

Designul MOSFET (care este descris în detaliu în articol) este foarte diferit de câmp. Ambele tipuri de tranzistori sunt utilizate câmpul electric creat de tensiunea de poarta. Pentru a schimba fluxul de electroni purtătorilor de sarcină, în n-canal sau deschiderea pentru p-canal prin canalul sursă-scurgere semiconductive. Electrodul poarta este plasat deasupra unui strat izolator foarte subțire și are o pereche de mici regiuni de tip p doar sub electrozii sursa si drena.

nu se aplică nici o restricție de către un dispozitiv izolat poarta tranzistor MOS. Prin urmare, este posibil să se conecteze la poarta sursa MOSFET în polaritate (pozitivă sau negativă). Este demn de remarcat faptul că tranzistori mai des importate decât omologii lor interne.

Acest lucru face ca dispozitive MOSFET sunt utile mai ales ca switch-uri sau dispozitive logice electronice, pentru că fără influență din exterior, ele de obicei nu conduc curent. Motivul pentru această intrare de mare rezistență la poarta. Prin urmare, este foarte mică sau nesemnificativă de control este necesar pentru tranzistori MOS. Deoarece acestea sunt dispozitive controlate sub tensiune extern.

Mod de epuizare MOSFET

Modul de epuizare apare mult mai puțin frecvent decât modurile de câștig, fără tensiunea de polarizare aplicată la poarta. Adică, canalul deține la poarta de tensiune la zero, prin urmare, dispozitivul „normal închis“. Diagramele utilizate pentru a se referi la o linie solidă în mod normal închis canal conductor.

Pentru epuizarea n-canal tranzistor MOS, o tensiune negativă poarta-sursă este negativ, se va epuiza (de unde și numele) de a conduce electronii liberi de canal tranzistor. De asemenea pentru p-canal tranzistor MOS este epuizarea unei tensiuni pozitive poarta-sursă, canalul va epuizeze găurile lor libere, se deplasează dispozitivul într-o stare non-conductoare. Dar continuitatea tranzistor nu depinde de ceea ce mod de operare.

Cu alte cuvinte, modul de epuizare n-MOSFET canal:

1. Tensiunea pozitivă la scurgere este mai mare numărul de electroni și curent.
2. Aceasta înseamnă mai puțin de tensiune negativă și un curent de electroni.

Inversul este valabil și pentru tranzistoare p-canal. În timp ce modul de epuizare MOSFET este echivalent cu comutator „normal deschis“.

N-canal tranzistor MOS în modul de epuizare,

Mod de epuizare MOSFET este construit în același mod ca și cea a tranzistori cu efect de câmp. Mai mult decât atât, canalul de scurgere-sursă - un strat conductor cu electroni și găuri, care este prezent în tipul n sau canalele de tip p. Un astfel de dopaj canal creează o cale conductoare de rezistență scăzută între drena și sursa cu tensiune zero. Folosind tranzistori tester pot efectua măsurători ale curenților și tensiunilor la ieșire și intrare sale.

Gain Mod MOSFET

Mai frecvente în tranzistori MOSFET este modul de câștig, este o revenire la modul epuizare. Acolo canalul conducător ușor dopat sau dopați, ceea ce face non-conductoare. Aceasta conduce la faptul că dispozitivul în modul inactiv nu este conductor (atunci când tensiunea de poarta prejudecată este zero). Diagramele pentru a descrie acest tip de tranzistori MOS sunt folosite pentru o linie întreruptă pentru a indica canalul normal deschis conducătoare.

Pentru a îmbunătăți N-canal MOS curent tranzistor de scurgere va curge numai atunci când tensiunea de poarta aplicată la poarta mai mare decât tensiunea de prag. Prin aplicarea unei tensiuni pozitive la poarta unui MOSFET de tip p (adică, moduri de operare, circuite de comutare sunt descrise în articol) atrage mai mulți electroni în direcția stratului de oxid în jurul porții, crescând astfel câștig (de unde și numele) a grosimii canalului, permițând trecerea fluidului mai liberă curent.

Caracteristici modul Gain

Creșterea de tensiune pozitivă poarta va determina apariția rezistenței în canal. Acesta nu va arăta tester tranzistor, acesta poate verifica doar integritatea tranzițiilor. Pentru a reduce creșterea în continuare, este necesar să se mărească curentul de scurgere. Cu alte cuvinte, pentru a spori MOSFET modul n-canal:

1. Un tranzistor semnal pozitiv se traduce într-un mod de conducție.
2. Nici un semnal sau valoarea sa negativă se traduce într-un tranzistor modul neconductiv. Prin urmare, în modul de amplificare MOSFET este echivalent cu comutator „normal deschis“.

Afirmația Reciproca este valabilă pentru modurile de a îmbunătăți p-canal de tranzistori MOS. La tensiune zero a dispozitivului în „OFF“, iar canalul este deschis. Aplicarea valoare negativă de tensiune la poarta de tip p crește MOSFET în canal conductivitate, traducere modul său „On“. Puteți verifica cu ajutorul unui tester (digital sau dial). Apoi regimul obține p-MOSFET canal:

1. semnal pozitiv face tranzistor „off“.
2. Negativ include un tranzistor în modul „On“.

Mod de câștig N-MOSFET canal

În amplificarea MOSFETs mode au impedanță de intrare scăzută în modul de realizare și un neconductiv extrem de mare. De asemenea, există impedanță infinit de mare de intrare din cauza poarta lor izolată. câștig Mod de tranzistori utilizate în circuite integrate pentru a primi porți logice CMOS și comutarea circuitelor electrice în formă ca PMOS (P-canal) și NMOS (N-canal) de intrare. CMOS - MOS este complementară , în sensul că acesta este un dispozitiv logic are atât PMOS, NMOS și în designul său.

amplificator MOSFET

La fel ca domeniu, tranzistori MOSFET poate fi folosit pentru a face amplificator de clasa „A“. circuit amplificator cu N-canal tranzistor MOS în regim de sursă comună câștig este cel mai popular. amplificatoare MOSFET modul de epuizare foarte similar cu circuitele care utilizează dispozitive de câmp, cu excepția faptului că MOSFET (adică, și ce tipuri sunt, discutate mai sus) are o impedanță de intrare mare.

Această impedanță este controlată de rețea Polarizarea de intrare rezistivă formată de rezistoare R1 și R2. În plus, semnalul de ieșire pentru sursă comună tranzistori amplificator MOSFET în modul de amplificare este inversat , deoarece, atunci când tensiunea de intrare este scăzută, atunci tranzistorul pasaj deschis. Acest lucru poate fi verificat, având în arsenalul numai tester (digital sau dial). La o intrare de înaltă tensiune tranzistor în modul ON, tensiunea de ieșire este extrem de scăzut.