N-kanaliga MOSFET, N-kanaliga metalloksiid-pooljuhtväljatransistor, on oluline MOSFET-tüüp. Järgmine on N-kanaliga MOSFETide üksikasjalik selgitus:
I. Põhistruktuur ja koostis
N-kanaliga MOSFET koosneb järgmistest põhikomponentidest:
Värav:juhtklemm, muutes paisu pinget, et juhtida juhtivat kanalit allika ja äravoolu vahel.· ·
Allikas:Voolu väljavool, tavaliselt ühendatud ahela negatiivse poolega.· ·
Tühjendage: voolu sissevool, tavaliselt ühendatud vooluahela koormusega.
Substraat:Tavaliselt P-tüüpi pooljuhtmaterjal, mida kasutatakse MOSFETide substraadina.
Isolaator:Värava ja kanali vahel asuv see on tavaliselt valmistatud ränidioksiidist (SiO2) ja toimib isolaatorina.
II. Toimimispõhimõte
N-kanaliga MOSFETi tööpõhimõte põhineb elektrivälja efektil, mis toimib järgmiselt:
Lõikestaatus:Kui paisupinge (Vgs) on lävipingest (Vt) madalam, ei moodustu paisu all olevas P-tüüpi substraadis N-tüüpi juhtivat kanalit ja seetõttu on allika ja äravoolu vaheline katkestusseisund paigas. ja vool ei saa voolata.
Juhtivuse olek:Kui paisupinge (Vgs) on lävipingest (Vt) kõrgem, tõrjuvad värava all olevad P-tüüpi substraadi augud, moodustades ammendumise kihi. Paisupinge edasise suurenemisega tõmbavad elektronid P-tüüpi substraadi pinnale, moodustades N-tüüpi juhtiva kanali. Sel hetkel moodustub tee allika ja äravoolu vahel ning vool saab voolata.
III. Tüübid ja omadused
N-kanaliga MOSFET-id saab nende omaduste järgi klassifitseerida erinevat tüüpi, näiteks täiustusrežiim ja tühjendusrežiim. Nende hulgas on täiustusrežiimi MOSFET-id väljalülitatud olekus, kui paisupinge on null, ja peavad juhtimiseks rakendama positiivset paisupinget; samas kui ammendumisrežiimi MOSFET-id on juba juhtivas olekus, kui paisupinge on null.
N-kanaliga MOSFET-idel on palju suurepäraseid omadusi, näiteks:
Kõrge sisendtakistus:MOSFET-i värav ja kanal on isoleeritud isolatsioonikihiga, mille tulemuseks on äärmiselt kõrge sisendtakistus.
Madal müratase:Kuna MOSFETide töö ei hõlma vähemuskandjate süstimist ja segamist, on müra madal.
Madal energiatarve: MOSFETidel on madal energiatarve nii sisse- kui ka väljalülitatud olekus.
Kiire lülitusomadused:MOSFETidel on ülikiired lülituskiirused ja need sobivad kõrgsageduslikele ja kiiretele digitaalahelatele.
IV. Kasutusvaldkonnad
N-kanaliga MOSFETe kasutatakse laialdaselt erinevates elektroonikaseadmetes nende suurepärase jõudluse tõttu, näiteks:
Digitaalsed vooluringid:Loogikavärava ahelate põhielemendina rakendab see digitaalsete signaalide töötlemist ja juhtimist.
Analoogahelad:Kasutatakse põhikomponendina analoogahelates, nagu võimendid ja filtrid.
Jõuelektroonika:Kasutatakse toiteelektrooniliste seadmete, nagu lülitustoiteallikate ja mootoriajamite juhtimiseks.
Muud alad:Laialdaselt kasutatakse ka näiteks LED-valgustust, autoelektroonikat, traadita sidet ja muid valdkondi.
Kokkuvõtlikult võib öelda, et N-kanaliga MOSFET kui oluline pooljuhtseade mängib kaasaegses elektroonikatehnoloogias asendamatut rolli.
Postitusaeg: 13. september 2024
