Mis on PMOSFET, kas tead?

I. Põhistruktuur ja tööpõhimõte

1. Põhistruktuur

PMOSFET-idel on n-tüüpi substraadid ja p-kanalid ning nende struktuur koosneb peamiselt väravast (G), allikast (S) ja äravoolust (D). N-tüüpi ränisubstraadil on kaks P+ piirkonda, mis toimivad vastavalt allikana ja äravooluna ning need on omavahel ühendatud p-kanali kaudu. Värav asub kanali kohal ja on kanalist isoleeritud metalloksiidi isolatsioonikihiga.

2. Toimimispõhimõtted

PMOSFET-id töötavad sarnaselt NMOSFET-idega, kuid vastupidist tüüpi kandjatega. PMOSFETis on peamised kandjad augud. Kui väravale rakendatakse allika suhtes negatiivset pinget, moodustub värava all oleva n-tüüpi räni pinnale p-tüüpi pöördkiht, mis toimib allika ja äravoolu ühendava kaevikuna. Värava pinge muutmine muudab kanali aukude tihedust, kontrollides seeläbi kanali juhtivust. Kui värava pinge on piisavalt madal, saavutab kanali aukude tihedus piisavalt kõrge taseme, et võimaldada juhtivust allika ja äravoolu vahel; vastupidi, kanal katkeb.

II. Omadused ja rakendused

1. Omadused

Madal mobiilsus: P-kanaliga MOS-transistoridel on suhteliselt väike aukude liikuvus, seega on PMOS-transistoride transjuhtivus väiksem kui NMOS-transistoridel sama geomeetria ja tööpinge korral.

Sobib madala kiirusega madala sagedusega rakendustele: väiksema mobiilsuse tõttu on PMOS-i integraallülitused sobivamad rakenduste jaoks madala kiirusega ja madala sagedusega piirkondades.

Juhtivustingimused: PMOSFET-ide juhtivustingimused on vastupidised NMOSFET-idele, mis nõuavad lähtepingest madalamat paisupinget.

 

1. Rakendused

Ülemine lülitus: PMOSFETe kasutatakse tavaliselt kõrge külje lülituskonfiguratsioonides, kus allikas on ühendatud positiivse toiteallikaga ja äravool on ühendatud koormuse positiivse otsaga. Kui PMOSFET juhib, ühendab see koormuse positiivse otsa positiivse toiteallikaga, võimaldades voolul läbi koormuse voolata. See konfiguratsioon on väga levinud sellistes valdkondades nagu toitehaldus ja mootoriajamid.

Vastupidised kaitseahelad: PMOSFET-e saab kasutada ka pöördkaitseahelates, et vältida vooluahela kahjustusi, mis on põhjustatud vastupidisest toiteallikast või koormusvoolu tagasivoolust.

III. Disain ja kaalutlused

1. VÄRAVA PINGE JUHTIMINE

PMOSFET-ahelate projekteerimisel on õige töö tagamiseks vajalik värava pinge täpne juhtimine. Kuna PMOSFETide juhtivustingimused on vastupidised NMOSFETide omadele, tuleb tähelepanu pöörata paisu pinge polaarsusele ja suurusele.

2. Laadige ühendus

Koormuse ühendamisel tuleb tähelepanu pöörata koormuse polaarsusele, et tagada voolu korrektne läbimine PMOSFET-i kaudu, ja koormuse mõju PMOSFET-i jõudlusele, nagu pingelangus, voolutarve jne. , tuleb samuti arvestada.

3. Temperatuuri stabiilsus

PMOSFETide jõudlust mõjutab suuresti temperatuur, seega tuleb vooluahelate projekteerimisel arvestada temperatuuri mõjuga PMOSFETide jõudlusele ning võtta kasutusele vastavad meetmed ahelate temperatuuristabiilsuse parandamiseks.

4. Kaitseahelad

Selleks, et vältida PMOSFETide kahjustamist liigvoolu ja ülepinge tõttu töötamise ajal, tuleb ahelasse paigaldada kaitseahelad, nagu ülevoolukaitse ja ülepingekaitse. Need kaitseahelad võivad PMOSFET-i tõhusalt kaitsta ja pikendada selle kasutusiga.

 

Kokkuvõttes on PMOSFET teatud tüüpi MOSFET, millel on eriline struktuur ja tööpõhimõte. Selle väike mobiilsus ja sobivus madala kiirusega ja madala sagedusega rakendusteks muudavad selle laialdaselt kasutatavaks konkreetsetes valdkondades. PMOSFET-ahelate projekteerimisel tuleb tähelepanu pöörata paisupinge juhtimisele, koormusühendustele, temperatuuri stabiilsusele ja kaitseahelatele, et tagada ahela nõuetekohane töö ja töökindlus.