Mõistke MOSFETi tööpõhimõtet ja rakendage elektroonilisi komponente tõhusamalt

MOSFETide (metallioksiid-pooljuhtväljatransistoride) tööpõhimõtete mõistmine on ülitõhusate elektrooniliste komponentide tõhusaks kasutamiseks ülioluline. MOSFET-id on elektroonikaseadmetes asendamatud elemendid ja nende mõistmine on tootjate jaoks hädavajalik.

Praktikas on tootjaid, kes ei pruugi MOSFETide spetsiifilisi funktsioone nende rakendamise ajal täielikult hinnata. Sellegipoolest saab elektroonikaseadmetes MOSFET-i tööpõhimõtteid ja nendele vastavaid rolle mõistdes strateegiliselt valida sobivaima MOSFET-i, võttes arvesse selle ainulaadseid omadusi ja toote spetsiifilisi omadusi. See meetod suurendab toote jõudlust, tugevdades selle konkurentsivõimet turul.

WINSOK SOT-23-3 pakend MOSFET

MOSFETi tööpõhimõtted

Kui MOSFET-i paisuallika pinge (VGS) on null, on isegi äravooluallika pinge (VDS) rakendamisel alati pöördpingestusega PN-siirde, mille tulemusena puudub juhtiv kanal (ja vool) vahel. MOSFETi äravool ja allikas. Selles olekus on MOSFET-i äravooluvool (ID) null. Positiivse pinge rakendamine paisu ja allika vahele (VGS > 0) tekitab MOSFET-i paisu ja ränisubstraadi vahele jäävas SiO2 isolatsioonikihis elektrivälja, mis on suunatud paisult P-tüüpi ränisubstraadi poole. Arvestades, et oksiidikiht on isoleeriv, ei saa väravale rakendatav pinge VGS MOSFETis voolu tekitada. Selle asemel moodustab see üle oksiidikihi kondensaatori.

Kui VGS järk-järgult suureneb, laeb kondensaator üles, tekitades elektrivälja. Värava positiivse pinge poolt ligitõmbatuna koguneb kondensaatori teisele küljele arvukalt elektrone, moodustades MOSFETis N-tüüpi juhtiva kanali äravoolust allikani. Kui VGS ületab lävipinge VT (tavaliselt umbes 2 V), juhib MOSFETi N-kanal, käivitades äravooluvoolu ID voolu. Paisuallika pinget, mille juures kanal moodustuma hakkab, nimetatakse lävipingeks VT. VGS-i suurust ja sellest tulenevalt ka elektrivälja reguleerides saab MOSFET-i äravoolu voolu ID suurust moduleerida.

WINSOK DFN5x6-8 pakett MOSFET

MOSFETi rakendused

MOSFET on tuntud oma suurepäraste lülitusomaduste poolest, mis toob kaasa selle laialdase kasutamise ahelates, mis nõuavad elektroonilisi lüliteid, näiteks lülitusrežiimi toiteallikad. Madalpingerakendustes, mis kasutavad 5 V toiteallikat, põhjustab traditsiooniliste konstruktsioonide kasutamine bipolaarse ristmiktransistori baasemitteri pingelanguse (umbes 0,7 V), jättes ainult 4,3 V lõpppingele, mis rakendatakse lülitile. MOSFET. Selliste stsenaariumide korral toob 4,5 V nimipingega MOSFETi valimine kaasa teatud riskid. See väljakutse ilmneb ka rakendustes, mis hõlmavad 3 V või muid madalpinge toiteallikaid.