Mosfet - unsa man kini? Paggamit ug pagsulay sa mga transistors

Sa artikulo imong mahibal-an ang mahitungod sa MOSFET transistors , unsa man kini, unsang matang sa mga plano sa koneksyon ang anaa. Adunay usa ka matang sa FET, diin ang input nga elektrisidad nahimulag gikan sa nag-unang sulog sa channel sa carrier. Ug mao nga kini gitawag nga field-effect transistor nga adunay usa ka nahilit nga ganghaan. Ang labing komon nga matang sa transistor nga field effect, nga gigamit sa daghang matang sa mga electronic circuits, usa ka transistor nga may epekto sa field nga epekto sa metal-oxide-semiconductor base sa usa ka junction o sa MOS transistor (minubo nga abbreviation para niini nga elemento).

Unsa ang transistor sa MOSFET?

Ang MOSFET usa ka transistor nga field-effect nga nakontrol sa boltahe nga lahi sa usa ka field nga adunay usa ka "metal oxide" gate electrode nga elektrisya nga nahimulag gikan sa main semiconductor sa usa ka n-channel o p-type nga channel nga adunay usa ka manipis nga layer sa insulating material. Ingon nga usa ka lagda, kini mao ang silicon dioxide (ug, kon mas sayon, bildo).

Kini nga ultra-thin insulated metal gate elektrode mahimong giisip isip usa ka kapasitor plate. Ang pagpahimutang sa kontrol nga pag-igo naghimo sa pagbatok sa MOSFET nga hilabihan ka taas, halos walay katapusan.

Sama sa uma, ang MOSFET adunay taas nga pagsupak sa input. Kini dali nga makaipon sa usa ka dako nga kantidad sa static nga bayad, nga mosangpot sa kadaot kon ang sirkito dili mapanalipdan pag-ayo.

Ang mga kalainan sa MOSFET gikan sa transistors sa field effect

Ang pangunang kalainan gikan sa natad mao nga ang MOSFETs gihimo sa duha ka mga batakang porma:

1. Pagkanubos - ang transistor nagkinahanglan og boltahe sa gate-source aron ibalhin ang gamit sa "Off" nga posisyon. Ang MOSFET depletion mode katumbas sa usa ka "normal closed" nga switch.
2. Saturation - ang transistor nagkinahanglan og boltahe nga gigamit sa ganghaan aron i-turn sa device. Ang MOSFET amplifier mode katumbas sa usa ka switch nga adunay "normal closed" nga mga kontak.

Graphical designations sa mga transistors sa sirkito

Ang linya sa tunga-tunga sa hugasan ug gigikanan nga koneksyon usa ka semiconductor channel. Kon ang sirkito nga gihulagway sa MOSFET transistors gihulagway sa usa ka lig-on nga solid nga linya, nan ang elemento naglihok sa usa ka depletion mode. Tungod kay ang kasamtangan gikan sa almoranas mahimong moagos sa usa ka zero gate nga potensyal. Kon ang linya sa channel gipakita nga may tuldok o nabuak, nan ang transistor naglihok sa saturation mode, tungod kay ang usa ka kasamtangan nga adunay zero gate nga potensyal nga agianan. Ang direksyon sa pana nagpakita sa konduktibong channel, usa ka p-type o usa ka aparato nga semiconductor sa p-type. Ug ang mga domestic transistors gipakita sa tukma nga paagi sama sa langyawng mga analogo.

Ang nag-unang estruktura sa MOSFET transistor

Ang disenyo sa MOSFET (nga gihulagway sa detalyado sa artikulo) lahi kaayo gikan sa mga field. Ang duha ka matang sa transistors naggamit sa usa ka electric field nga gibuhat sa boltahe sa gate. Aron mausab ang agianan sa mga tigdala sa karga, mga electron alang sa p-channel o sa p-channel nga pag-abli, pinaagi sa semiconductor drain-source channel. Ang ganghaan elektrod gibutang sa vertex nga adunay usa ka nipis nga insulating layer, ug adunay usa ka parisan sa mga gagmay nga mga p-type nga mga rehiyon sa ilalum sa hugasan ug ang tinubdan sa mga electrodes.

Paggamit sa usa ka hilit nga galamiton sa ganghaan alang sa usa ka MOSFET, walay mga pagdili ang mapadapat. Busa, kini posible nga makonektar ang tinubdan sa signal sa bisan unsang polarity (positibo o negatibo) ngadto sa ganghaan sa MOSFET. Kini kinahanglan nga nakita nga ang mga imported transistors mas komon kaysa sa ilang mga domestic nga katugbang.

Kini naghimo sa mga himan sa MOSFET ilabi na nga bililhon sama sa electronic switch o mga lohika nga mga gamit, tungod kay walay gawas nga pagpanghilabot nga sila sa kasagaran wala magpahigayon sa kasamtangan. Ug ang rason alang niini mao ang taas nga input impedance sa shutter. Tungod niini, ang gamay kaayo o walay hinungdan nga kontrol gikinahanglan alang sa mga MOSFET. Human sa tanan, kini mga galamiton nga kontrolado pinaagi sa boltahe.

MOSFET depletion mode

Ang depletion mode mahitabo dili kaayo kanunay kaysa sa mga dagkong rehimen nga wala magamit ang usa ka boltahe sa bias ngadto sa ganghaan. Nga mao, ang channel naggamit sa zero boltahe sa ganghaan, busa, ang aparato "normal nga sirado". Ang mga sirkito naggamit sa usa ka lig-on nga linya aron ipaila ang usa ka kasagaran nga sirado nga konduktibong channel.

Alang sa n-channel MOSFET, ang negatibo nga gate-source boltahe mao ang negatibo, mopahubas (busa ang ngalan) ang pagpahigayon sa agianan sa iyang mga libreng elektron sa transistor. Sa susama, alang sa usa ka p-channel nga MOSFET, ang pagkunhod sa positibo nga boltahe sa gate nga tinubdan mogun-ob sa agianan sa mga lungag niini, nga ibalhin ang kagamitan ngadto sa dili konduktibo nga estado. Apan ang pagpadayon sa transistor wala magdepende kon unsang paagi sa operasyon.

Sa laing pagkasulti, alang sa depletion mode sa n-channel MOSFET:

1. Ang usa ka positibo nga boltahe sa lungag nagpasabot sa dugang mga electron ug kasamtangan.
2. Ang negatibong boltahe nagpasabot sa dili kaayo mga elektron ug kasamtangan.

Ang balitaw nga pahayag matuod usab alang sa p-channel transistors. Unya ang MOSFET depletion mode katumbas sa usa ka "kasagaran bukas" nga switch.

N-channel MOSFET sa depletion mode

Ang depletion mode sa MOSFET gitukod sa sama nga paagi sa mga FETs. Ug ang kanal sa tubo sa tubo usa ka pagpahigayon nga layer nga adunay mga electron ug mga lungag, nga anaa sa p-type o p-type nga mga kanal. Kini nga channel doping nagmugna sa usa ka kondaktibo nga dalan sa ubos nga pagbatok sa tunga-tunga sa alisngaw ug usa ka tinubdan nga adunay zero voltage. Pinaagi sa paggamit sa usa ka transistor tester, imong masusi ang mga sulog ug mga voltages sa iyang output ug input.

MOSFET amplifier mode

Mas komon sa MOSFET transistors mao ang pag-angkon nga pamaagi, kini ang kausaban sa paagi sa pag-us-os. Dinhi ang agianan sa paglihok huyang nga doped o wala pa gani nga wala'y konduktor, nga naghimo niini nga walay konduktibo. Kini modala ngadto sa kamatuoran nga ang aparato wala magpahigayon sa usa ka kasamtangan sa resting mode (sa diha nga ang gate bias boltahe mao ang zero). Sa sirkito alang sa pagtudlo sa mga MOSFET sa niini nga matang, ang usa ka nabuak nga linya gigamit aron ipaila ang usa ka kasagaran nga bukas nga agianan nga dala nga dala.

Aron madugangan ang N-channel MOSFET, ang agianan sa pag-usik sa balon modagayday lang kung ang boltahe sa gate ipatuman sa ganghaan nga labaw pa sa boltahe sa threshold. Sa diha nga ang usa ka positibo nga boltahe gipadapat ngadto sa ganghaan sa MOSFET p-type (nga kini mao ang operasyon nga mga paagi, nga naglihok nga mga sirkito, nga gihulagway sa artikulo), kini nagdani sa daghang mga electron ngadto sa oxide layer sa palibot sa ganghaan, sa ingon nagdugang sa ganansya (busa ang ngalan) sa channel thickness Kasamtangan.

Mga kinaiya sa ganansya nga paagi

Ang pagtaas sa positibo nga boltahe sa ganghaan magpahinabo sa pagbatok sa channel. Dili kini magpakita sa usa ka tester sa transistor, mahimo lamang kini pagsusi sa integridad sa mga transisyon. Aron makunhuran ang dugang nga pagtubo, kinahanglan nimo nga dugangan ang agos sa tubig. Sa laing pagkasulti, alang sa amplification mode sa n-channel MOSFET:

1. Ang positibo nga signal transistor gihubad ngadto sa pamaagi sa paghimo.
2. Ang pagkawala sa usa ka signal o ang negatibo nga bili niini makapausab sa transistor ngadto sa usa ka dili pagpahigayon nga mode. Busa, sa amplification mode, ang MOSFET katumbas sa "normal open" switch.

Ang balitaw nga pahayag balido alang sa mga regime sa pagpadako sa p-channel MOS transistors. Sa zero voltage, ang device anaa sa OFF mode ug ang channel bukas. Ang paggamit sa usa ka boltahe sa negatibo nga bili sa p-type nga ganghaan sa MOSFET nagdugang sa pagdala sa mga agianan, nga naghubad sa iyang "on" mode. Mahimo nimo masusi gamit ang tester (digital o switch). Unya alang sa ganansya nga pamaagi sa p-channel MOSFET:

1. Ang usa ka positibo nga simbolo naghubad sa transistor nga "Off".
2. Ang negatibo naglihok sa transistor.

Mode of amplification sa N-channel MOSFET

Sa amplification mode, ang MOSFET adunay gamay nga pagsupak sa input sa pagpahigayon og mode ug hilabihan ka taas sa non-conductive mode. Usab ang ilang walay katapusan nga taas nga pagsupak sa input tungod sa ilang nahilit nga shutter. Ang transistor amplification mode gigamit sa integrated circuits aron makuha ang matang sa CMOS logic gate ug ang switching sa power circuits sa porma, sama sa PMOS (P-channel) ug NMOS (N-channel) inputs. Ang CMOS usa ka complementary MOS sa pagsabot nga kining lohikal nga gamit adunay PMOS ug NMOS sa iyang disenyo.

Amplifier sa MOSFET

Sama sa mga field, ang MOSFET transistors mahimong magamit aron makahimo og mga amplifiers sa Class A. Ang mga circuits nga Amplifier nga adunay usa ka N-channel nga MOS transistor sa kasagaran nga unang paagi sa pag-angkon mao ang labing popular. Sa MOSFETs, ang mga amplifiers-type nga mga amplifiers susama kaayo sa mga gamit sa mga device sa field, gawas nga ang MOSFET (kon unsa kini, ug unsa ang mga matang, gihisgutan sa ibabaw) adunay mas taas nga input impedance.

Kini nga impedance gikontrolar sa input pinaagi sa usa ka resistensyang circuit nga giumol sa mga resistors R1 ug R2. Dugang pa, ang output signal alang sa komon nga gigikanan sa amplifier sa MOSFET transistors sa pag-uswag nga paagi balihon, tungod kay kon ang input boltahe ubos, ang transistor transition bukas. Kini mapamatud-an pinaagi lamang sa usa ka tester (digital o bisan switch) sa arsenal. Uban sa taas nga input voltage transistor sa on mode, ang output boltahe hilabihan ka ubos.