Mae'r transistor effaith maes metel-ocsid-lled-ddargludyddion (MOSFET, MOS-FET, neu MOS FET) yn fath o transistor effaith maes (FET), a gynhyrchir yn fwyaf cyffredin gan ocsidiad rheoledig silicon. Mae ganddo giât wedi'i inswleiddio, y mae ei foltedd yn pennu dargludedd y ddyfais.
Ei brif nodwedd yw bod haen insiwleiddio silicon deuocsid rhwng y giât fetel a'r sianel, felly mae ganddi wrthwynebiad mewnbwn uchel (hyd at 1015Ω). Mae hefyd wedi'i rannu'n tiwb sianel N a thiwb sianel P. Fel arfer mae'r swbstrad (swbstrad) a'r ffynhonnell S wedi'u cysylltu â'i gilydd.
Yn ôl gwahanol ddulliau dargludo, rhennir MOSFETs yn fath o welliant a math o ddisbyddiad.
Mae'r math o welliant fel y'i gelwir yn golygu: pan fo VGS = 0, mae'r tiwb mewn cyflwr torbwynt. Ar ôl ychwanegu'r VGS cywir, mae'r rhan fwyaf o gludwyr yn cael eu denu i'r giât, gan "wella" y cludwyr yn y maes hwn a ffurfio sianel ddargludol. .
Mae'r modd disbyddu yn golygu pan fydd VGS=0, mae sianel yn cael ei ffurfio. Pan ychwanegir y VGS cywir, gall y rhan fwyaf o gludwyr lifo allan o'r sianel, gan "disbyddu" y cludwyr a throi'r tiwb i ffwrdd.
Gwahaniaethwch y rheswm: mae gwrthiant mewnbwn JFET yn fwy na 100MΩ, ac mae'r traws-ddargludedd yn uchel iawn, pan fydd y giât yn cael ei arwain, mae'r maes magnetig gofod dan do yn hawdd iawn i ganfod y signal foltedd gweithio data ar y giât, fel bod y biblinell yn tueddu i bod hyd at, neu'n tueddu i fod ar-off. Os yw foltedd sefydlu'r corff yn cael ei ychwanegu'n syth at y giât, oherwydd bod yr ymyrraeth electromagnetig allweddol yn gryf, bydd y sefyllfa uchod yn fwy arwyddocaol. Os yw nodwydd y mesurydd yn gwyro'n sydyn i'r chwith, mae'n golygu bod y biblinell yn tueddu i fod hyd at, mae'r gwrthydd ffynhonnell draen RDS yn ehangu, ac mae maint y cerrynt ffynhonnell draen yn gostwng IDS. I'r gwrthwyneb, mae nodwydd y mesurydd yn gwyro'n sydyn i'r dde, sy'n nodi bod y biblinell yn tueddu i fod wedi'i ddiffodd, mae RDS yn mynd i lawr, ac mae IDS yn mynd i fyny. Fodd bynnag, dylai'r union gyfeiriad y caiff nodwydd y mesurydd ei gwyro ddibynnu ar bolion positif a negyddol y foltedd anwythol (foltedd gweithio cyfeiriad cadarnhaol neu foltedd gweithio cyfeiriad gwrthdro) a phwynt canol gweithio'r biblinell.
MOSFET WINSOK DFN3x3
Gan gymryd y sianel N fel enghraifft, fe'i gwneir ar swbstrad silicon math P gyda dau ranbarth tryledu ffynhonnell dop iawn N + a rhanbarthau trylediad draen N +, ac yna mae'r electrod ffynhonnell S a'r electrod draen D yn cael eu harwain allan yn y drefn honno. Mae'r ffynhonnell a'r swbstrad wedi'u cysylltu'n fewnol, ac maent bob amser yn cynnal yr un potensial. Pan fydd y draen wedi'i gysylltu â therfynell bositif y cyflenwad pŵer a'r ffynhonnell wedi'i chysylltu â therfynell negyddol y cyflenwad pŵer a VGS = 0, cerrynt y sianel (hy cerrynt draen) ID=0. Wrth i VGS gynyddu'n raddol, wedi'i ddenu gan y foltedd giât positif, mae cludwyr lleiafrifol â gwefr negyddol yn cael eu hysgogi rhwng y ddau ranbarth tryledu, gan ffurfio sianel N-math o'r draen i'r ffynhonnell. Pan fo VGS yn fwy na foltedd troi ymlaen VTN y tiwb (tua +2V yn gyffredinol), mae'r tiwb sianel N yn dechrau dargludo, gan ffurfio ID cerrynt draen.
VMOSFET (VMOSFET), ei enw llawn yw V-groove MOSFET. Mae'n ddyfais newid pŵer effeithlonrwydd uchel sydd newydd ei datblygu ar ôl MOSFET. Mae nid yn unig yn etifeddu rhwystriant mewnbwn uchel MOSFET (≥108W), ond hefyd y cerrynt gyrru bach (tua 0.1μA). Mae ganddo hefyd nodweddion rhagorol megis foltedd gwrthsefyll uchel (hyd at 1200V), cerrynt gweithredu mawr (1.5A ~ 100A), pŵer allbwn uchel (1 ~ 250W), llinoledd traws-ddargludedd da, a chyflymder newid cyflym. Yn union oherwydd ei fod yn cyfuno manteision tiwbiau gwactod a transistorau pŵer, mae'n cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn chwyddseinyddion foltedd (gall ymhelaethu foltedd gyrraedd miloedd o weithiau), chwyddseinyddion pŵer, newid cyflenwadau pŵer a gwrthdroyddion.
Fel y gwyddom i gyd, mae giât, ffynhonnell a draen MOSFET traddodiadol yn fras ar yr un awyren lorweddol ar y sglodion, ac mae ei gerrynt gweithredu yn y bôn yn llifo i'r cyfeiriad llorweddol. Mae'r tiwb VMOS yn wahanol. Mae ganddo ddwy nodwedd strwythurol fawr: yn gyntaf, mae'r giât fetel yn mabwysiadu strwythur rhigol siâp V; yn ail, mae ganddo ddargludedd fertigol. Gan fod y draen yn cael ei dynnu o gefn y sglodyn, nid yw'r ID yn llifo'n llorweddol ar hyd y sglodyn, ond mae'n cychwyn o'r rhanbarth N+ sydd wedi'i dopio'n drwm (ffynhonnell S) ac yn llifo i'r rhanbarth N-drift â dop ysgafn trwy'r sianel P. Yn olaf, mae'n cyrraedd yn fertigol i lawr i ddraenio D. Oherwydd bod arwynebedd trawsdoriadol y llif yn cynyddu, gall ceryntau mawr basio drwodd. Gan fod haen insiwleiddio silicon deuocsid rhwng y giât a'r sglodion, mae'n dal i fod yn giât wedi'i inswleiddio MOSFET.
Manteision defnydd:
Mae MOSFET yn elfen a reolir gan foltedd, tra bod transistor yn elfen a reolir gan gyfredol.
Dylid defnyddio MOSFETs pan mai dim ond ychydig o gerrynt y caniateir ei dynnu o'r ffynhonnell signal; dylid defnyddio transistorau pan fo foltedd y signal yn isel a chaniateir i fwy o gerrynt gael ei dynnu o'r ffynhonnell signal. Mae MOSFET yn defnyddio cludwyr mwyafrif i ddargludo trydan, felly fe'i gelwir yn ddyfais unipolar, tra bod transistorau yn defnyddio cludwyr mwyafrif a chludwyr lleiafrifol i ddargludo trydan, felly fe'i gelwir yn ddyfais deubegwn.
Gellir defnyddio ffynhonnell a draen rhai MOSFETs yn gyfnewidiol, a gall foltedd y giât fod yn bositif neu'n negyddol, gan eu gwneud yn fwy hyblyg na thriawdau.
Gall MOSFET weithredu o dan amodau cerrynt bach iawn a foltedd isel iawn, a gall ei broses weithgynhyrchu integreiddio llawer o MOSFETs yn hawdd ar sglodion silicon. Felly, mae MOSFET wedi'i ddefnyddio'n helaeth mewn cylchedau integredig ar raddfa fawr.
Olueky SOT-23N MOSFET
Nodweddion cymhwysiad priodol MOSFET a transistor
1. Mae ffynhonnell s, giât g, a draen d y MOSFET yn cyfateb i'r emitter e, sylfaen b, a chasglwr c y transistor yn y drefn honno. Mae eu swyddogaethau yn debyg.
2. Mae MOSFET yn ddyfais gyfredol a reolir gan foltedd, mae iD yn cael ei reoli gan vGS, ac mae ei gyfernod ymhelaethu gm yn fach yn gyffredinol, felly mae gallu mwyhau MOSFET yn wael; mae'r transistor yn ddyfais cerrynt a reolir gan gerrynt, ac mae iC yn cael ei reoli gan iB (neu iE).
3. Nid yw'r giât MOSFET yn tynnu bron unrhyw gerrynt (ig»0); tra bod gwaelod y transistor bob amser yn tynnu cerrynt penodol pan fydd y transistor yn gweithio. Felly, mae ymwrthedd mewnbwn giât y MOSFET yn uwch na gwrthiant mewnbwn y transistor.
4. Mae MOSFET yn cynnwys aml-gludwyr sy'n ymwneud â dargludiad; mae gan transistorau ddau gludwr, aml-gludwyr a chludwyr lleiafrifol, sy'n ymwneud â dargludiad. Mae ffactorau megis tymheredd ac ymbelydredd yn effeithio'n fawr ar grynodiad cludwyr lleiafrifol. Felly, mae gan MOSFETs sefydlogrwydd tymheredd gwell a gwrthiant ymbelydredd cryfach na transistorau. Dylid defnyddio MOSFETs lle mae amodau amgylcheddol (tymheredd, ac ati) yn amrywio'n fawr.
5. Pan fydd y metel ffynhonnell a'r swbstrad MOSFET wedi'u cysylltu â'i gilydd, gellir defnyddio'r ffynhonnell a'r draen yn gyfnewidiol, ac nid yw'r nodweddion yn newid fawr ddim; tra pan ddefnyddir casglydd ac allyrydd y triawd yn gyfnewidiol, y mae y nodweddion yn dra gwahanol. Bydd y gwerth β yn cael ei leihau'n fawr.
6. Mae cyfernod sŵn MOSFET yn fach iawn. Dylid defnyddio MOSFET cymaint â phosibl yng nghyfnod mewnbwn cylchedau mwyhadur sŵn isel a chylchedau sy'n gofyn am gymhareb signal-i-sŵn uchel.
7. Gall MOSFET a transistor ffurfio cylchedau mwyhadur amrywiol a chylchedau newid, ond mae gan y cyntaf broses weithgynhyrchu syml ac mae ganddo fanteision defnydd pŵer isel, sefydlogrwydd thermol da, ac ystod foltedd cyflenwad pŵer gweithredu eang. Felly, fe'i defnyddir yn eang mewn cylchedau integredig ar raddfa fawr ac ar raddfa fawr iawn.
8. Mae gan y transistor wrthiant mawr, tra bod gan y MOSFET wrthiant bach, dim ond ychydig gannoedd o mΩ. Mewn dyfeisiau trydanol cyfredol, defnyddir MOSFETs yn gyffredinol fel switshis, ac mae eu heffeithlonrwydd yn gymharol uchel.
MOSFET amgáu WINSOK SOT-323
MOSFET vs. Transistor Deubegwn
Dyfais a reolir gan foltedd yw MOSFET, ac nid yw'r giât yn cymryd unrhyw gerrynt yn y bôn, tra bod transistor yn ddyfais a reolir gan gerrynt, a rhaid i'r sylfaen gymryd cerrynt penodol. Felly, pan fo cerrynt graddedig y ffynhonnell signal yn fach iawn, dylid defnyddio MOSFET.
Mae MOSFET yn ddargludydd aml-gludwr, tra bod dau gludwr transistor yn cymryd rhan mewn dargludiad. Gan fod crynodiad cludwyr lleiafrifol yn sensitif iawn i amodau allanol megis tymheredd ac ymbelydredd, mae MOSFET yn fwy addas ar gyfer sefyllfaoedd lle mae'r amgylchedd yn newid yn fawr.
Yn ogystal â chael eu defnyddio fel dyfeisiau mwyhadur a switshis y gellir eu rheoli fel transistorau, gellir defnyddio MOSFETs hefyd fel gwrthyddion llinellol newidiol a reolir gan foltedd.
Mae ffynhonnell a draen MOSFET yn gymesur o ran strwythur a gellir eu defnyddio'n gyfnewidiol. Gall foltedd porth-ffynhonnell y modd disbyddu MOSFET fod yn bositif neu'n negyddol. Felly, mae defnyddio MOSFETs yn fwy hyblyg na transistorau.
Amser post: Hydref-13-2023
