Mosfet - wat is it? Applikaasje en testen fan transistors

Yn dit artikel sille jo leare oer transistors, MOSFET, dat wol sizze, guon fan 'e circuit dêr. Der is in type FET, wêrby't de ynfier elektrysk isolearre is fan 'e haadstream fan' e dragerokan. En dêrom wurdt it in fel-effekt-transistor mei in isolearre poarte neamd. De meast foarkommende type fan sa'n fjirtich effekttrransistor, dat brûkt wurdt yn in protte soarten elektroanikaasjes, is in metaal-oxid-halikonduktyf fjild-effekt-transistor basearre op in junction of in MOS-transistor (ôfkoarte ôfkoarting foar dit elemint).

Wat is MOSFET transistoren?

De MOSFET is in spanning-kontroleart fjild-effekt-transistor dy't ferskaft fan it fjild ien, omdat it in "metalloxide" -tochelektrode hat dy't elektrysk isolearre is fan 'e haadhal fan' e hal fan leit troch in n-kanal of p-type kanaal mei in heulend lagen fan isolierende materiaal. Yn 't regel is it silisiumdioxide (en, as it makliker is, glês).

Dizze ultra-düne isolearre metalenpoarteelektrod kin beskôge wurde as ien kapsitor plate. Isolaasje fan 'e kontrôleynfier makket it ferset fan' e MOSFET ekstreem heech, hast ûnfinigens.

As it fjild, de MOS transistors ha in hiel hege yngong Impedanz. It kin maklik in grut oantal statyske lading opnimme, dy't liedt ta skea as it skeakel net sorgfält beskerme wurdt.

Ferdraggen MOSFET út fjild effekt transistors

It wichtichste ferskil fan it fjild is dat MOSFETs yn twa basisfoarmen produkt binne:

1. Ferbettering - de transistor fereasket in poarte-boarne spanning om it apparaat yn 'e posysje te skeakeljen. De MOSFET-ferplichting-modus is lykwichtich as in "normaal sluten" skeakel.
2. Saturation - de transistor fereasket in poarte-boarne spanning om it apparaat te wikseljen. De MOSFET-amplifier-modus is lykwichtich as in skeakel mei "normale sluten" kontakten.

Grafike beëinigingen fan transistoaren op sirkels

De line tusken de drain- en boarne-ferbiningen is in semi-fêst kanaal. As it skeakel wêryn MOSFET-transistoares ôfbylde wurde is fertsjintwurdige troch in fêste solide line, dan wurdt it elemint yn in ferplichtingsmodus opereard. Omdat de aktive fan 'e ôfwettering mei in nulpoarte potensje fljocht kinne. As de line fan it kanaal punktearre of brutsen is, dan funksjonearret de transistor yn saturation mode, om't in aktueel mei nul poarte potinsje fljocht. De pylk rjochting jout in conductive kanaal of in p-type semiconductor p-type. En binnenlânske transistors wurde op deselde manier as bûtenlânske analogs oanjûn.

De basisstruktuer fan 'e transistor MOSFET

It ûntwerp fan 'e MOSFET (dat yn detail yn it artikel beskreaun is) is hiel oars fan' e fjilden. Beide soarten transistors brûke in elektryske fjild dy't troch de spanning op 'e poarte ûntstien is. Om de stream fan ladingstransporters te feroarjen, elektronen foar de p-kanaal of de p-kanale-iepening, troch de semi-ferdraal-kanaal. De poarteelektrode wurdt op 'e vertex pleatst mei in tige dûnse isolearjende lagen, en der is in pear lytse p-type regio's krekt ûnder it drain en de boarne fan de elektroaden.

It brûken fan in isolearre poarte-apparaat foar in MOSFET, gjin beheinings tapasse. Dêrom is it mooglik om de boarne fan it sinjaal yn elk polariteit (positive of negatyf) oan 'e poarte fan' e MOSFET te ferbinen. It moat bepaald wurde dat ymportearjende transistoaren mjogger binne as har ynlânske tsjinsten.

Dêrtroch makket MOSFET-apparaten folle weardefolle as elektronyske skeakels of logyske apparaten, om't sûnder eksterne ynterferinsje gewoan aktuele aktivearje. En de reden dêrfoar is de hege ynputsimpedânsje fan 'e shutter. Hjirtroch is in lyts of ûntefrede kontrôle nedich foar MOSFETs. Nei allegearre binne se ekstanners troch kontrôle kontrolearre.

MOSFET-ferfetsjemodus

De ferwideringsmodus fynt folle minder faak as de amplification regime sûnder it oanpakken fan in foarspanning oan 'e poarte. Dat is, it kanaal sprekt op nul spanning op 'e poarte, dus is it apparaat "normaal sluten". De sirkels brûke in folsleine line om in normaal sletten leitkanaal te te jaan.

Foar it n-kanaal MOSFET is de negative gat-boarne spanning negatyf, sil de (dêrmei de namme) de liedende kanaal fan syn frije elektronen fan 'e transistor wêze. Hjirtroch sil foar in p-kanaal MOSFET de ferplichting fan 'e positive gat-boarne spanning it kanaal fan har frije gatten ôfbrekke, it opsetten fan in apparaat nei in net-leitende steat. Mar de kontinuiteit fan 'e transistor hinget net fan hokker modus fan operaasje.

Mei oare wurden, foar de ferfetsjemodus fan it n-channel MOSFET:

1. In positive spanning op 'e drain betsjutte mear elektroanen en aktueel.
2. Negative spanning betsjut minder elektryske en aktuele.

Reverse statements binne ek wier foar de p-kanale transistors. Dan is de MOSFET-ferfetsjemodus lykweardich mei in "normaal iepen" skeakel.

N-channel MOSFET yn ferfetsjemodus

De ferwideringsmodus fan it MOSFET is opboud yn deselde manier as foar FETs. En it drain-boarne kanaal is in draaiende laach mei elektroanen en gatten, dy't yn 'e p-type of p-type kanalen oanwêzich is. Dizze kanaal doping soarget in dirigjend paad fan lege wjerstân tusken de drain en in boarne mei nul spanning. Mei it brûken fan in transistor tester, kinne jo de stringen en spanningen mjitten by har útfier en ynfier.

MOSFET-amplifier-modus

Mear gewoan yn MOSFET transistors is de winstmodus, it is de omkear foar de ferfetsjemodus. Hjir is it liedende kanaal swak dopearre of sels ûntslach, dat makket it net-leitend. Dit liedt ta it feit dat it apparaat in aktive yn 'e rêstmodus hâldt (as de poarte foarbyspanning nul is). Yn sirkules foar it beëinjen fan MOSFETs fan dit type wurdt in gebrochene line brûkt om in normaal iepen aktive draachkanaal te te jaan.

Om de N-kanaal MOSFET te ferheegjen sil de drainstrom allinnich flugge wurde as de poarte spanning oan de poarte is mear as de threshold-spanning. Wannear't in positive spanning oan it poarte oanpast wurdt oan it p-type MOSFET (wat it is, operaasje-moden, wikselsirkels, beskreaun yn 'e artikel), it lûkt mear elektronen nei de oksidebicht om' e poarte, sadat de winst ferheget (dêrmei de namme) fan de kanaal dikte, Aktueel.

Eigenskippen fan de winstmodus

In ferheging fan 'e positive gatspanningen sil ferset yn' e kanaal. Dit sil gjin transistortester sjen litte, it kin allinnich de yntegriteit fan 'e transysjes bestrize. Om fierdere groei te ferleegjen, moatte jo de aktuele streaming ferheegje. Mei oare wurden, foar de amplification mode fan it n-channel MOSFET:

1. De positive sittende transistor oersetten yn in liedende modus.
2. De ôfwêzigens fan in sinjaal of syn negative wearde feroaret de transistor yn in net-fiedingmodus. Dêrom is it MOSFET yn 'e amplifikaasje modus lykweardich mei in "normaal iepen" skeakel.

De reverse statementen binne jildich foar de regimen fan fersteuring fan p-channel MOS transistors. By nul spanning is it apparaat yn 'e AUS-modus en it kanaal is iepen. It tapassen fan in spanning fan negative wearde nei it p-type poarte yn MOSFET fergruttet de konduktiviteit fan 'e kanalen, it oersetten fan' on 'mode. Jo kinne kontrolearje mei in tester (digital of switch). Dan foar de winstmodus fan it p-channel MOSFET:

1. In positive sinjaal oersetten de transistor "Off".
2. Negatyf skeakelt de transistor op.

Mode foar ferplichting fan N-channel MOSFET

Yn 'e amplifikaasje modus hawwe MOSFETs in lege ynputwjerstân yn' e conduitsmodus en ekstreem heech yn non-conductive modus. Ek har ûnferbidlik hege ynput ferset troch har isolearre shutter. Mode winst fan transistors brûkt yn yntegrearre circuits te ûntfangen cmos de logika poarten en it wikseljen fan 'e macht circuits yn de foarm as PMOS (P-kanaal) en NMOS (N-Kanal) input. Cmos - MOS is oanfoljend yn 'e sin dat it in logyske apparaat hat sawol de PMOS, en NMOS yn syn ûntwerp.

Amplifier op MOSFET

Krekt lykas de fjilden, kinne MOSFET-transistors brûkt wurde om Klasse A-amplifiers te meitsjen. Ferbetterkekliuze mei in N-kanal MOS transistor fan 'e mienskiplike earste winstmodus binne de meast populêrste. Op MOSFETs binne de ferplichtingsferneamers tige te fergelykjen mei dy gebrûk fan fjildapparaten, útsein dat de MOSFET (wat it is, en hokker typen, hjirboppe besprutsen binne) in hegere ynputsimpedânsje hawwe.

Dizze oandwaning wurdt kontrolearre oan 'e ynfier troch in wjerstânresistyf skeakel, dy't gebrûk makke is troch wjerslach R1 en R2. Fierder, de útgong sinjaal foar de mienskiplike boarne amplifier transistors MOSFET yn de amplification modus wurdt inverted om't, as de ynfier spanning is leech, dan transistor passaazje iepen. Dit kin ferifiearre wurde troch allinich in tester (digital of even switch) yn it arsenal. Mei in hege ynputspannentransistor yn 'e opmodus, is de útfierspann is tige leech.