Pam mae foltedd MOSFETs yn cael ei reoli?

Gelwir MOSFETs (Transistorau Effaith Maes Lled-ddargludyddion Metel Ocsid) yn ddyfeisiau a reolir gan foltedd yn bennaf oherwydd bod eu hegwyddor gweithredu yn dibynnu'n bennaf ar reolaeth foltedd y giât (Vgs) dros y cerrynt draen (Id), yn hytrach na dibynnu ar y cerrynt i'w reoli, fel yn wir am transistorau deubegwn (fel BJTs). Mae'r canlynol yn esboniad manwl o'r MOSFET fel dyfais a reolir gan foltedd:

Egwyddor Gweithio

Rheoli foltedd giât:Mae calon MOSFET yn gorwedd yn yr adeiledd rhwng ei giât, ei ffynhonnell a'i draen, a haen insiwleiddio (silicon deuocsid fel arfer) o dan y giât. Pan roddir foltedd ar y giât, mae maes trydan yn cael ei greu o dan yr haen inswleiddio, ac mae'r maes hwn yn newid dargludedd yr ardal rhwng y ffynhonnell a'r draen.

Ffurfiant sianel dargludol:Ar gyfer MOSFETs sianel N, pan fo foltedd y giât Vgs yn ddigon uchel (uwchlaw gwerth penodol o'r enw foltedd trothwy Vt), mae electronau yn y swbstrad P-math o dan y giât yn cael eu denu i ochr isaf yr haen inswleiddio, gan ffurfio N- math sianel dargludol sy'n caniatáu dargludedd rhwng y ffynhonnell a'r draen. I'r gwrthwyneb, os yw Vgs yn is na Vt, nid yw'r sianel ddargludo wedi'i ffurfio ac mae'r MOSFET wedi'i dorri i ffwrdd.

Draeniwch y rheolaeth gyfredol:mae maint y cerrynt draen Id yn cael ei reoli'n bennaf gan foltedd y giât Vgs. Po uchaf yw'r Vgs, y lletaf y ffurfir y sianel ddargludo, a'r mwyaf yw'r cerrynt draen Id. Mae'r berthynas hon yn caniatáu i'r MOSFET weithredu fel dyfais cerrynt a reolir gan foltedd.

Manteision Nodweddu Piezo

rhwystriant mewnbwn uchel:Mae rhwystriant mewnbwn y MOSFET yn uchel iawn oherwydd ynysu'r giât a'r rhanbarth ffynhonnell-draen gan haen inswleiddio, ac mae cerrynt y giât bron yn sero, sy'n ei gwneud yn ddefnyddiol mewn cylchedau lle mae angen rhwystriant mewnbwn uchel.

Sŵn Isel:Mae MOSFETs yn cynhyrchu sŵn cymharol isel yn ystod gweithrediad, yn bennaf oherwydd eu rhwystriant mewnbwn uchel a mecanwaith dargludiad cludwyr unbegynol.

Cyflymder newid cyflym:Gan fod MOSFETs yn ddyfeisiadau a reolir gan foltedd, mae eu cyflymder switsio fel arfer yn gyflymach na chyflymder transistorau deubegwn, sy'n gorfod mynd trwy'r broses o storio a rhyddhau gwefr wrth newid.

Defnydd Pŵer Isel:Yn y cyflwr ymlaen, mae gwrthiant ffynhonnell draen (RDS(on)) y MOSFET yn gymharol isel, sy'n helpu i leihau'r defnydd o bŵer. Hefyd, yn y cyflwr torri, mae'r defnydd pŵer statig yn isel iawn oherwydd bod cerrynt y giât bron yn sero.

I grynhoi, gelwir MOSFETs yn ddyfeisiadau a reolir gan foltedd oherwydd bod eu hegwyddor gweithredu yn dibynnu'n fawr ar reolaeth y cerrynt draen gan foltedd y giât. Mae'r nodwedd hon a reolir gan foltedd yn gwneud MOSFETs yn addawol ar gyfer ystod eang o gymwysiadau mewn cylchedau electronig, yn enwedig lle mae angen rhwystriant mewnbwn uchel, sŵn isel, cyflymder newid cyflym a defnydd pŵer isel.