MOSFET-ի հիմնական ըմբռնումը

MOSFET-ը, Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor-ի հապավումը, երեք տերմինալ ունեցող կիսահաղորդչային սարք է, որն օգտագործում է էլեկտրական դաշտի էֆեկտը հոսանքի հոսքը վերահսկելու համար։ Ստորև ներկայացված է MOSFET-ի հիմնական ակնարկը.

1. Սահմանում և դասակարգում

- Սահմանում. MOSFET-ը կիսահաղորդչային սարք է, որը վերահսկում է հաղորդիչ ալիքը արտահոսքի և աղբյուրի միջև՝ փոխելով դարպասի լարումը: Դարպասը մեկուսացված է աղբյուրից և արտահոսքից մեկուսիչ նյութի շերտով (սովորաբար սիլիցիումի երկօքսիդ), այդ իսկ պատճառով այն նաև հայտնի է որպես մեկուսացված դարպասի դաշտային ազդեցության տրանզիստոր:

- Դասակարգում. MOSFET-ները դասակարգվում են՝ ելնելով հաղորդիչ կապուղու տեսակից և դարպասի լարման ազդեցությունից.

- N-ալիք և P-ալիք MOSFET-ներ: Կախված հաղորդիչ կապուղու տեսակից:

- Հզորացման և նվազման ռեժիմի MOSFET-ներ. հիմնված են հաղորդիչ ալիքի վրա դարպասի լարման ազդեցության վրա: Հետևաբար, MOSFET-ները դասակարգվում են չորս տեսակի՝ N-ալիքի ընդլայնման ռեժիմ, N-ալիքի սպառման ռեժիմ, P-ալիքի ընդլայնման ռեժիմ և P-ալիքի սպառման ռեժիմ:

2. Կառուցվածք և աշխատանքային սկզբունք

- Կառուցվածք. MOSFET-ը բաղկացած է երեք հիմնական բաղադրիչներից՝ դարպաս (G), արտահոսք (D) և աղբյուր (S): Թեթև լիցքավորված կիսահաղորդչային ենթաշերտի վրա ստեղծվում են բարձր դոպինգային աղբյուրների և արտահոսքի շրջաններ կիսահաղորդչային մշակման տեխնիկայի միջոցով: Այս շրջանները բաժանված են մեկուսիչ շերտով, որը վերևում է դարպասի էլեկտրոդը:

- Աշխատանքային սկզբունք. Օրինակ՝ հաշվի առնելով MOSFET-ի N-ալիքի բարելավման ռեժիմը, երբ դարպասի լարումը զրոյական է, արտահոսքի և աղբյուրի միջև հաղորդիչ ալիք չկա, ուստի հոսանք չի կարող հոսել: Երբ դարպասի լարումը մեծանում է մինչև որոշակի շեմ (որը կոչվում է «միացման լարում» կամ «շեմային լարում»), դարպասի տակ գտնվող մեկուսիչ շերտը ձգում է էլեկտրոնները ենթաշերտից՝ ձևավորելով հակադարձ շերտ (N-տիպի բարակ շերտ): , ստեղծելով հաղորդիչ ալիք: Սա թույլ է տալիս հոսանքը հոսել արտահոսքի և աղբյուրի միջև: Այս հաղորդիչ ալիքի լայնությունը և, հետևաբար, արտահոսքի հոսանքը որոշվում է դարպասի լարման մեծությամբ:

3. Հիմնական բնութագրերը

- Բարձր մուտքային դիմադրություն. Քանի որ դարպասը մեկուսացված է աղբյուրից և արտահոսքից մեկուսիչ շերտով, MOSFET-ի մուտքային դիմադրությունը չափազանց բարձր է, ինչը հարմար է դարձնում այն ​​բարձր դիմադրողականությամբ սխեմաների համար:

- Ցածր աղմուկ. MOSFET-ները աշխատանքի ընթացքում առաջացնում են համեմատաբար ցածր աղմուկ, ինչը նրանց դարձնում է իդեալական աղմուկի խիստ պահանջներ ունեցող սխեմաների համար:

- Լավ ջերմային կայունություն. MOSFET-ներն ունեն գերազանց ջերմային կայունություն և կարող են արդյունավետորեն գործել ջերմաստիճանների լայն տիրույթում:

- Ցածր էներգիայի սպառում. MOSFET-ները շատ քիչ էներգիա են սպառում ինչպես միացման, այնպես էլ անջատման վիճակում, ինչը նրանց հարմար է դարձնում ցածր էներգիայի սխեմաների համար:

- Միացման բարձր արագություն. Լինելով լարման կառավարվող սարքեր՝ MOSFET-ներն առաջարկում են արագ միացման արագություն՝ դրանք դարձնելով իդեալական բարձր հաճախականության սխեմաների համար:

4. Կիրառական տարածքներ

MOSFET-ները լայնորեն օգտագործվում են տարբեր էլեկտրոնային սխեմաներում, մասնավորապես, ինտեգրալ սխեմաների, էներգիայի էլեկտրոնիկայի, կապի սարքերի և համակարգիչների մեջ: Նրանք ծառայում են որպես հիմնական բաղադրիչներ ուժեղացման սխեմաների, անջատիչ սխեմաների, լարման կարգավորման սխեմաների և այլնի մեջ, ինչը հնարավորություն է տալիս գործառույթներ, ինչպիսիք են ազդանշանի ուժեղացումը, անջատման կառավարումը և լարման կայունացումը:

Ամփոփելով, MOSFET-ը կարևոր կիսահաղորդչային սարք է, որն ունի յուրահատուկ կառուցվածք և գերազանց կատարողական բնութագրեր: Այն վճռորոշ դեր է խաղում բազմաթիվ ոլորտների էլեկտրոնային սխեմաներում: