Mis on väikese pingega MOSFETide roll?

Seal on palju sorteMOSFETid, mis jagunevad peamiselt ristmik-MOSFET-ideks ja isoleeritud värava MOSFET-ideks, mis jagunevad kahte kategooriasse ning kõigil on N-kanali ja P-kanali punktid.

Metalloksiid-pooljuhtväljatransistor, mida nimetatakse MOSFETiks, jaguneb tühjenemise tüüpi MOSFET-iks ja täiustustüübiks MOSFET.

MOSFETid jagunevad ka üheväravalisteks ja kaheväravalisteks torudeks. Kaheväravalisel MOSFET-il on kaks sõltumatut väravat G1 ja G2, mis tulenevad kahe järjestikku ühendatud ühevärava MOSFET-i ekvivalendi konstruktsioonist ja selle väljundvool muutub kahe paisu pinge juhtimisega. See kaheväravaliste MOSFET-ide omadus pakub suure mugavuse, kui neid kasutatakse kõrgsagedusvõimenditena, võimenduse juhtvõimenditena, mikserite ja demodulaatoritena.

1, MOSFETtüüp ja struktuur

MOSFET on teatud tüüpi FET (teine ​​tüüp on JFET), mida saab valmistada täiustatud või tühjendustüüpi, P-kanalit või N-kanalit kokku nelja tüüpi, kuid teoreetiline rakendus on ainult täiustatud N-kanaliga MOSFET ja täiustatud P- kanal MOSFET, mida tavaliselt nimetatakse NMOS-iks, või PMOS viitab neile kahele tüübile. Miks mitte kasutada ammendumise tüüpi MOSFET-e, siis ärge soovitage algpõhjust otsida. Seoses kahe täiustatud MOSFETiga on sagedamini kasutatav NMOS, põhjuseks on see, et sisselülitamistakistus on väike ja hõlpsasti valmistatav. Nii et toiteallika ja mootoriajami rakenduste vahetamiseks kasutage tavaliselt NMOS-i. järgnev tsitaat, aga ka rohkem NMOS-põhine. kolme viigu vahel on kolm MOSFET-i parasiitmahtuvuse kontakti, mis pole meie vajadused, vaid tootmisprotsessi piirangute tõttu. Parasiitmahtuvuse olemasolu ajamiahela projekteerimisel või valikul, et säästa aega, kuid seda pole võimalik vältida, ja seejärel üksikasjalik sissejuhatus. MOSFET-i skemaatilisel diagrammil on näha parasiitdioodi vaheline äravool ja allikas. Seda nimetatakse kehadioodiks, ratsionaalsete koormuste juhtimisel on see diood väga oluline. Muide, kehadiood eksisteerib ainult ühes MOSFETis, tavaliselt mitte integraallülituse kiibis.

2, MOSFET juhtivuse omadused

Juhtivuse tähtsus on lülitina, mis on samaväärne lüliti sulgemisega. NMOS-i karakteristikud, teatud väärtusest suuremad Vgs-d juhivad, sobib kasutamiseks juhul, kui allikas on maandatud (madala otsa ajam), saabub ainult paisu pinge 4V või 10V.PMOS karakteristikutel juhivad teatud väärtusest väiksemad Vgs-d, mis sobivad kasutamiseks juhul, kui allikas on ühendatud VCC-ga (high-end drive).

Muidugi võib PMOS-i olla väga lihtne kasutada kõrgetasemelise draiverina, kuid vastupidavuse, kallite, vähem tüüpi vahetuste ja muude põhjuste tõttu kasutatakse tippdraiveris tavaliselt ikkagi NMOS-i.

3, MOSFETlülituskaotus

Olenemata sellest, kas see on NMOS või PMOS, nimetatakse seda tarbitud energia osa pärast sisselülitatud takistuse olemasolu, nii et vool tarbib selles takistuses energiat. Väikese sisselülitatud takistusega MOSFET-i valimine vähendab sisselülitatud takistuse kadu. Tavaline väikese võimsusega MOSFET-i sisselülitustakistus on tavaliselt kümnetes millioomides, seal paar millioomi. MOS on sisse- ja väljalülitatud, ei tohi olla hetkelise lõpetamise pinge üle MOS toimub langemise protsess, vool läbib protsessi tõusu, selle aja jooksul on MOSFET-i kadu pinge ja voolu korrutist nimetatakse lülituskaoks. Tavaliselt on lülituskadu palju suurem kui juhtivuse kadu ja mida kiirem on lülitussagedus, seda suurem on kadu. Pinge ja voolu suur korrutis juhtivuse hetkel kujutab endast suurt kadu. Lülitusaja lühendamine vähendab kadu igal juhtivusel; lülitussageduse vähendamine vähendab lülitite arvu ajaühikus. Mõlemad lähenemisviisid võivad vähendada lülituskadu.

 
4, MOSFET-draiv

Võrreldes bipolaarsete transistoridega eeldatakse tavaliselt, et MOSFET-i juhtimiseks pole vaja voolu, vaid GS-i pinge on teatud väärtusest kõrgem. Seda on lihtne teha, kuid vajame ka kiirust. MOSFETi struktuuris on näha, et GS, GD vahel on parasiitmahtuvus ning MOSFETi juhtimine on teoreetiliselt mahtuvuse laadimine ja tühjendamine. Kondensaatori laadimine nõuab voolu ja kuna kondensaatori kohest laadimist võib vaadelda kui lühist, on hetkevool suur. MOSFET-ajami valimine / projekteerimine Esimene asi, millele tähelepanu pöörata, on hetkelise lühisevoolu suurus. Teine asi, millele tähelepanu pöörata, on see, et tavaliselt kasutatakse tipptasemel NMOS-i draivides, et nõudmisel on värava pinge suurem kui allika pinge. High-end drive MOS toru juhtivuse allika pinge ja äravoolu pinge (VCC) on sama, nii et värava pinge kui VCC 4V või 10V. eeldades, et samas süsteemis on VCC-st suurema pinge saamiseks vaja spetsiaalset võimendusahelat. Paljud mootoridraiverid on integreeritud laadimispumbaga, millele tähelepanu pöörata tuleks valida sobiv väline kondensaator, et saada MOSFET-i juhtimiseks piisavalt lühisvoolu. Ülalmainitud 4 V või 10 V on tavaliselt kasutatav MOSFET pingel, konstruktsioonil on muidugi vaja teatud varu. Mida kõrgem on pinge, seda suurem on sisselülitatud oleku kiirus ja seda väiksem on sisselülitatud oleku takistus. Tavaliselt on erinevates kategooriates kasutusel ka väiksemad on-state pingega MOSFETid, kuid 12V autoelektroonikasüsteemides piisab tavalisest 4V sisselülitatud olekust.

MOSFETi peamised parameetrid on järgmised:

1. paisu allika jaotuspinge BVGS - paisu allika pinge suurendamise protsessis, nii et paisuvool IG nullist alustaks VGS-i järsu tõusu, mida tuntakse kui paisuallika läbilöögipinget BVGS.

2. sisselülituspinge VT - sisselülituspinge (tuntud ka kui lävipinge): muuta allikas S ja äravoolu D vahel juhtiva kanali algusest moodustab vajaliku paisupinge; - standardiseeritud N-kanaliga MOSFET, VT on umbes 3 ~ 6 V; - pärast täiustamisprotsessi saab MOSFET VT väärtuse vähendada 2 ~ 3 V-ni.

3. Drenaaži läbilöögipinge BVDS - tingimusel VGS = 0 (tugevdatud) , äravoolu pinge suurendamise protsessis, nii et ID hakkab dramaatiliselt suurenema, kui VDS-i nimetatakse äravoolu läbilöögipingeks BVDS - ID suurenes dramaatiliselt kaks järgmist aspekti:

(1) tühjenduskihi laviini purunemine äravooluelektroodi lähedal

(2) äravooluallika poolustevahelise läbitungimise rike - väike pinge MOSFET, selle kanali pikkus on lühike, aeg-ajalt VDS-i suurendamiseks muudab tühjenduskihi äravoolupiirkond aeg-ajalt laienema allikapiirkonda , nii et kanali pikkus on null, st äravooluallika läbitungimise, läbitungimise, enamiku kandjate lähtepiirkonna, allikapiirkonna vahel, on sirge, et taluda tühjenduskihti. elektrivälja neeldumine, et jõuda lekkepiirkonda, mille tulemuseks on suur ID.

4. DC-sisendtakistus RGS-st, paisuallika ja paisuvoolu vahel lisatava pinge suhe, seda omadust väljendatakse mõnikord paisuvoolu kaudu, mis voolab läbi paisu MOSFET-i RGS-i, võib kergesti ületada 1010Ω. 5.

5. Madalsageduslikku transjuhtivust gm VDS-is tingimuste fikseeritud väärtuse korral nimetatakse sellest muutusest põhjustatud äravooluvoolu mikrovariatsiooni ja paisuallika pinge mikrovariatsiooni transkonduktiivsuseks gm, mis peegeldab paisu allika pinge juhtimist äravooluvool on näidata, et MOSFET-i võimendus on oluline parameeter, üldiselt mõne kuni mõne mA / V vahemikus. MOSFET võib kergesti ületada 1010Ω.