Դուք գիտե՞ք MOSFET սխեմաների մասին:

MOSFET սխեմաները սովորաբար օգտագործվում են էլեկտրոնիկայի մեջ, իսկ MOSFET-ը նշանակում է Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor: MOSFET սխեմաների նախագծումը և կիրառումը ընդգրկում են ոլորտների լայն շրջանակ: Ստորև ներկայացված է MOSFET սխեմաների մանրամասն վերլուծություն.

I. MOSFET-ների հիմնական կառուցվածքը և աշխատանքային սկզբունքը

1. Հիմնական կառուցվածքը

MOSFET-ները հիմնականում բաղկացած են երեք էլեկտրոդներից՝ դարպաս (G), աղբյուր (S) և արտահոսք (D), մետաղական օքսիդի մեկուսիչ շերտով: Կախված հաղորդիչ կապուղու տեսակից՝ MOSFET-ները դասակարգվում են N-ալիքների և P-ալիքների տեսակների: Ըստ հաղորդիչ ալիքի վրա դարպասի լարման վերահսկման ազդեցության, դրանք կարելի է բաժանել նաև ուժեղացման ռեժիմի և սպառման ռեժիմի MOSFET-ների:

2. Աշխատանքային սկզբունք

MOSFET-ի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է էլեկտրական դաշտի ազդեցության վրա՝ կիսահաղորդչային նյութի հաղորդունակությունը վերահսկելու համար: Երբ դարպասի լարումը փոխվում է, այն փոխում է լիցքի բաշխումը դարպասի տակ գտնվող կիսահաղորդչային մակերևույթի վրա, որը վերահսկում է հաղորդիչ ալիքի լայնությունը աղբյուրի և արտահոսքի միջև՝ դրանով իսկ կարգավորելով արտահոսքի հոսանքը: Մասնավորապես, երբ դարպասի լարումը գերազանցում է որոշակի շեմը, կիսահաղորդչի մակերեսի վրա ձևավորվում է հաղորդիչ ալիք, որը թույլ է տալիս փոխանցել աղբյուրի և արտահոսքի միջև: Ընդհակառակը, եթե ալիքը անհետանում է, աղբյուրը և արտահոսքը կտրվում են:

II. MOSFET սխեմաների կիրառությունները

1. Ուժեղացուցիչի սխեմաներ

MOSFET-ները կարող են օգտագործվել որպես ուժեղացուցիչներ՝ կարգավորելով դարպասի լարումը ընթացիկ շահույթը վերահսկելու համար: Դրանք օգտագործվում են աուդիո, ռադիոհաճախականության և այլ ուժեղացուցիչների սխեմաներում՝ ապահովելու ցածր աղմուկ, ցածր էներգիայի սպառում և բարձր շահույթի ուժեղացում:

2. Անջատիչ սխեմաներ

MOSFET-ները լայնորեն օգտագործվում են որպես անջատիչներ թվային սխեմաների, էներգիայի կառավարման և շարժիչի շարժիչների մեջ: Դարպասի լարումը վերահսկելով՝ կարելի է հեշտությամբ միացնել կամ անջատել միացումը: Որպես անջատիչ տարրեր՝ MOSFET-ներն ունեն այնպիսի առավելություններ, ինչպիսիք են արագ միացման արագությունը, ցածր էներգիայի սպառումը և վարման պարզ սխեմաները:

3. Անալոգային անջատիչ սխեմաներ

Անալոգային սխեմաներում MOSFET-ները կարող են նաև գործել որպես անալոգային անջատիչներ: Կարգավորելով դարպասի լարումը, նրանք կարող են վերահսկել միացման/անջատման վիճակը՝ թույլ տալով անջատել և ընտրել անալոգային ազդանշանները: Այս տեսակի հավելվածը տարածված է ազդանշանների մշակման և տվյալների հավաքագրման մեջ:

4. Տրամաբանական սխեմաներ

MOSFET-ները լայնորեն կիրառվում են նաև թվային տրամաբանական սխեմաներում, ինչպիսիք են տրամաբանական դարպասները (AND, OR gates և այլն) և հիշողության միավորները։ Բազմաթիվ MOSFET-ների համադրմամբ կարող են ստեղծվել բարդ թվային տրամաբանական սխեմաների համակարգեր:

5. Էլեկտրաէներգիայի կառավարման սխեմաներ

Էլեկտրաէներգիայի կառավարման սխեմաներում MOSFET-ները կարող են օգտագործվել հոսանքի միացման, էներգիայի ընտրության և էներգիայի կարգավորման համար: MOSFET-ի միացման/անջատման վիճակը վերահսկելով՝ կարելի է հասնել հզորության արդյունավետ կառավարման և վերահսկման:

6. DC-DC փոխարկիչներ

MOSFET-ները օգտագործվում են DC-DC փոխարկիչներում՝ էներգիայի փոխակերպման և լարման կարգավորման համար: Կարգավորելով այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են աշխատանքային ցիկլը և միացման հաճախականությունը, կարելի է հասնել լարման արդյունավետ փոխակերպման և կայուն ելքի:

III. MOSFET սխեմաների նախագծման հիմնական նկատառումները

1. Դարպասի լարման հսկողություն

Դարպասի լարումը MOSFET-ի հաղորդունակությունը վերահսկելու հիմնական պարամետրն է: Շղթաների նախագծման ժամանակ կարևոր է ապահովել դարպասի լարման կայունությունն ու ճշգրտությունը՝ լարման տատանումների պատճառով կատարողականի վատթարացումից կամ շղթայի խափանումից խուսափելու համար:

2. Ջրահեռացման հոսանքի սահմանափակում

MOSFET-ները շահագործման ընթացքում առաջացնում են որոշակի քանակությամբ արտահոսքի հոսանք: MOSFET-ը պաշտպանելու և շղթայի արդյունավետությունը բարելավելու համար կարևոր է սահմանափակել արտահոսքի հոսանքը՝ համապատասխան ձևավորելով շղթան: Դրան կարելի է հասնել՝ ընտրելով MOSFET-ի ճիշտ մոդելը, սահմանելով դարպասի համապատասխան լարումներ և օգտագործելով համապատասխան բեռի դիմադրություն:

3. Ջերմաստիճանի կայունություն

MOSFET-ի աշխատանքի վրա էապես ազդում է ջերմաստիճանը: Սխեմաների դիզայնը պետք է հաշվի առնի ջերմաստիճանի ազդեցությունը MOSFET-ի աշխատանքի վրա, և պետք է միջոցներ ձեռնարկվեն ջերմաստիճանի կայունությունը բարձրացնելու համար, ինչպես օրինակ՝ ընտրելով MOSFET մոդելներ լավ ջերմաստիճանի հանդուրժողականությամբ և օգտագործելով հովացման մեթոդներ:

4. Մեկուսացում և պաշտպանություն

Բարդ սխեմաներում անհրաժեշտ են մեկուսացման միջոցներ՝ տարբեր մասերի միջև միջամտությունը կանխելու համար: MOSFET-ը վնասից պաշտպանելու համար պետք է նաև կիրառվեն պաշտպանական սխեմաներ, ինչպիսիք են գերհոսանքից և գերլարման պաշտպանությունը:

Եզրափակելով, MOSFET սխեմաները էլեկտրոնային սխեմաների կիրառման կարևոր մասն են: MOSFET-ի սխեմաների ճիշտ ձևավորումն ու կիրառումը կարող է կատարել տարբեր սխեմաների գործառույթներ և բավարարել կիրառման տարբեր պահանջներ: