Ո՞րն է փոքր լարման MOSFET-ների դերը:

Կան բազմաթիվ սորտերMOSFET-ներ, հիմնականում բաժանված են հանգույցի MOSFET-ների և մեկուսացված դարպասի MOSFET-ների երկու կատեգորիաների, և բոլորն ունեն N-ալիք և P-ալիք կետեր:

 

Մետաղ-օքսիդ-կիսահաղորդչային դաշտային ազդեցության տրանզիստորը, որը կոչվում է MOSFET, բաժանված է մաշվող MOSFET-ի և MOSFET-ի ուժեղացման տեսակի:

 

MOSFET-ները նույնպես բաժանվում են մեկ դարպասի և երկակի դարպասների խողովակների: Dual-gate MOSFET-ն ունի երկու անկախ դարպասներ G1 և G2, որոնք համարժեք են երկու մի դարպասային MOSFET-ների, որոնք միացված են հաջորդաբար, և դրա ելքային հոսանքը փոխվում է երկու դարպասների լարման հսկողության միջոցով: Երկկողմանի MOSFET-ների այս հատկանիշը մեծ հարմարավետություն է բերում, երբ օգտագործվում են որպես բարձր հաճախականության ուժեղացուցիչներ, վերահսկման ուժեղացուցիչներ, խառնիչներ և դեմոդուլյատորներ:

 

1, ՄՈՍՖԵՏտեսակը և կառուցվածքը

MOSFET-ը FET-ի մի տեսակ է (մեկ այլ տեսակ՝ JFET), կարող է արտադրվել ուժեղացված կամ սպառվող տիպի, P-ալիքի կամ N-ալիքի, ընդհանուր առմամբ չորս տեսակի, բայց տեսականորեն կիրառվում է միայն ուժեղացված N-ալիք MOSFET-ի և ուժեղացված P-ի: MOSFET ալիքը, որը սովորաբար կոչվում է NMOS, կամ PMOS-ը վերաբերում է այս երկու տեսակներին: Ինչ վերաբերում է այն հարցին, թե ինչու չօգտագործել սպառման տիպի MOSFET-ներ, խորհուրդ մի տվեք փնտրել հիմնական պատճառը: Ինչ վերաբերում է երկու ուժեղացված MOSFET-ներին, ապա ավելի հաճախ օգտագործվում է NMOS-ը, պատճառն այն է, որ միացված դիմադրությունը փոքր է և հեշտ է արտադրվել: Այսպիսով, էլեկտրամատակարարման և շարժիչի շարժիչների միացումները սովորաբար օգտագործում են NMOS: հետևյալ մեջբերումը, բայց նաև ավելի շատ NMOS-ի վրա հիմնված: ՄՈՍՖԵՏ-ի մակաբուծական հզորության երեք պին կա երեք պինդերի միջև, ինչը մեր կարիքը չէ, բայց արտադրական գործընթացի սահմանափակումների պատճառով: Մակաբուծական հզորության առկայությունը շարժիչի սխեմայի նախագծման կամ ընտրության մեջ որոշ ժամանակ խնայելու համար, բայց խուսափելու միջոց չկա, այնուհետև մանրամասն ներածություն: MOSFET-ի սխեմատիկ դիագրամում կարելի է տեսնել, որ արտահոսքը և աղբյուրը մակաբուծական դիոդի միջև: Սա կոչվում է մարմնի դիոդ, ռացիոնալ բեռներ վարելիս այս դիոդը շատ կարևոր է: Ի դեպ, մարմնի դիոդը գոյություն ունի միայն մեկ MOSFET-ում, սովորաբար ոչ ինտեգրալ միացման չիպի ներսում:

 

2, MOSFET անցկացման բնութագրերը

Հաղորդման նշանակությունը որպես անջատիչ է, որը համարժեք է անջատիչի փակմանը: NMOS-ի բնութագրերը, որոշակի արժեքից ավելի մեծ Vgs, հարմար է օգտագործելու համար, երբ աղբյուրը հիմնավորված է (ցածր շարժիչ), գալիս է միայն դարպասի լարումը: 4V կամ 10V.PMOS բնութագրերի դեպքում որոշակի արժեքից պակաս Vgs կանցկացվի, որը հարմար է օգտագործելու այն դեպքում, երբ աղբյուրը միացված է VCC-ին (բարձրակարգ սկավառակ):

Այնուամենայնիվ, իհարկե, PMOS-ը կարող է շատ հեշտ օգտագործել որպես բարձրակարգ դրայվեր, բայց միացված դիմադրության, թանկարժեք, քիչ տեսակի փոխանակումների և այլ պատճառների պատճառով բարձրակարգ դրայվերում սովորաբար դեռ օգտագործում են NMOS:

 

3, ՄՈՍՖԵՏմիացման կորուստ

Անկախ նրանից, թե դա NMOS է, թե PMOS, միացված դիմադրության առկայությունից հետո, այնպես որ հոսանքը էներգիա կսպառի այս դիմադրության մեջ, սպառված էներգիայի այս մասը կոչվում է դիմադրության կորուստ: Փոքր միացման դիմադրությամբ MOSFET ընտրելը կնվազեցնի դիմադրության կորուստը: Սովորաբար ցածր էներգիայի MOSFET-ի միացման դիմադրությունը սովորաբար կազմում է տասնյակ միլիօմ, այնտեղ մի քանի միլիօմ: MOS-ը ժամանակին և անջատման ժամանակ չպետք է լինի MOS-ի վրա լարման ակնթարթային ավարտի ժամանակ, կա անկման գործընթաց, հոսանքն անցնում է բարձրացման գործընթացով, այս ընթացքում MOSFET-ի կորուստը լարման և հոսանքի արտադրյալը կոչվում է անջատման կորուստ: Սովորաբար միացման կորուստը շատ ավելի մեծ է, քան հաղորդման կորուստը, և որքան արագ է անջատման հաճախականությունը, այնքան մեծ է կորուստը: Հաղորդման պահին լարման և հոսանքի մեծ արդյունքը մեծ կորուստ է: Միացման ժամանակի կրճատումը նվազեցնում է կորուստը յուրաքանչյուր հաղորդման ժամանակ. Միացման հաճախականության կրճատումը նվազեցնում է մեկ միավոր ժամանակի անջատիչների քանակը: Երկու մոտեցումներն էլ կարող են նվազեցնել անջատման կորուստը:

 
4, MOSFET drive

Համեմատած երկբևեռ տրանզիստորների հետ, սովորաբար ենթադրվում է, որ MOSFET-ը վարելու համար հոսանք չի պահանջվում, միայն GS լարումը որոշակի արժեքից բարձր է: Սա հեշտ է անել, սակայն մեզ նույնպես արագություն է պետք։ MOSFET-ի կառուցվածքում դուք կարող եք տեսնել, որ կա մակաբուծական հզորություն GS-ի, GD-ի միջև, և MOSFET-ի շարժիչը, տեսականորեն, հզորության լիցքավորումն ու լիցքաթափումն է: Կոնդենսատորը լիցքավորելը հոսանք է պահանջում, և քանի որ կոնդենսատորի ակնթարթային լիցքավորումը կարող է դիտվել որպես կարճ միացում, ակնթարթային հոսանքը բարձր կլինի: MOSFET շարժիչի ընտրությունը / դիզայնը, առաջինը, որին պետք է ուշադրություն դարձնել, այն է, որ ակնթարթային կարճ միացման հոսանքի չափը կարող է տրամադրվել: Երկրորդ բանը, որին պետք է ուշադրություն դարձնել, այն է, որ սովորաբար օգտագործվում է բարձրակարգ շարժիչ NMOS-ում, ըստ պահանջի, դարպասի լարումն ավելի մեծ է, քան աղբյուրի լարումը: High-end drive MOS խողովակի անցկացման աղբյուրի լարման և արտահոսքի լարման (VCC) նույնը, այնպես որ դարպասի լարումը, քան VCC 4V կամ 10V: ենթադրելով, որ նույն համակարգում VCC-ից ավելի մեծ լարում ստանալու համար մեզ անհրաժեշտ է հատուկ խթանման միացում: Շարժիչի շատ վարորդներ ինտեգրված լիցքավորման պոմպ են, որի վրա պետք է ուշադրություն դարձնել, որ պետք է ընտրել համապատասխան արտաքին կոնդենսատոր, որպեսզի կարճ միացման հոսանք ստանա MOSFET-ը վարելու համար: 4V կամ 10V ասված վերը սովորաբար օգտագործվում է MOSFET լարման, դիզայնի, իհարկե, պետք է ունենալ որոշակի մարժա. Որքան բարձր է լարումը, այնքան ավելի արագ է միացման արագությունը և այնքան ցածր է միացման դիմադրությունը: Սովորաբար կան նաև ավելի փոքր ներպետական ​​լարման MOSFET-ներ, որոնք օգտագործվում են տարբեր կատեգորիաներում, բայց 12 Վ ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի համակարգերում սովորական 4 Վ միացված վիճակը բավարար է:

 

 

MOSFET-ի հիմնական պարամետրերը հետևյալն են.

 

1. Դարպասի աղբյուրի խզման լարման BVGS - դարպասի աղբյուրի լարման բարձրացման գործընթացում, այնպես որ դարպասի ընթացիկ IG-ը զրոյից սկսելու է VGS-ի կտրուկ աճ, որը հայտնի է որպես դարպասի աղբյուրի խզման լարման BVGS:

 

2. միացման լարումը VT - միացման լարումը (նաև հայտնի է որպես շեմային լարում). հաղորդիչ ալիքի սկզբի միջև ընկած աղբյուրը դարձնել S և արտահոսել D, որը կազմում է դարպասի պահանջվող լարումը. - ստանդարտացված N-channel MOSFET, VT-ն մոտ 3 ~ 6V է; - Բարելավման գործընթացից հետո կարող է MOSFET VT-ի արժեքը հասցնել 2 ~ 3 Վ-ի:

 

3. Դրենաժային խզման լարումը BVDS - VGS = 0 (ամրացված) պայմանով, արտահոսքի լարման բարձրացման գործընթացում, այնպես որ ID-ն սկսում է կտրուկ աճել, երբ VDS կոչվում է արտահոսքի խզման լարման BVDS - ID-ն կտրուկ ավելացել է պատճառով: հետևյալ երկու ասպեկտները.

 

(1) ջրահեռացման էլեկտրոդի մոտ քայքայվող շերտի ավալանշային քայքայումը

 

(2) արտահոսքի աղբյուրի միջբևեռային ներթափանցման խափանումը. որոշ փոքր լարման MOSFET, դրա ալիքի երկարությունը կարճ է, ժամանակ առ ժամանակ VDS-ը մեծացնելը կստիպի ժամանակ առ ժամանակ ընդլայնել քայքայվող շերտի արտահոսքի շրջանը դեպի աղբյուրի շրջան: այնպես, որ ալիքի երկարությունը զրոյական է, այսինքն՝ արտահոսքի աղբյուրի ներթափանցման, ներթափանցման, կրիչների մեծամասնության աղբյուրի շրջանի, աղբյուրի շրջանի միջև, ուղիղ լինի դիմակայելու էլեկտրական դաշտի կլանման քայքայվող շերտին, հասնել արտահոսքի շրջան, որի արդյունքում ստացվում է մեծ ID:

 

4. DC մուտքային դիմադրություն RGS-այսինքն՝ դարպասի աղբյուրի և դարպասի հոսանքի միջև ավելացված լարման հարաբերակցությունը, այս բնութագիրը երբեմն արտահայտվում է դարպասի միջով անցնող դարպասի հոսանքով MOSFET-ի RGS-ը հեշտությամբ կարող է գերազանցել 1010Ω-ը: 5.

 

5. Ցածր հաճախականության հաղորդունակությունը gm-ում VDS-ում պայմանների ֆիքսված արժեքի համար, արտահոսքի հոսանքի և դարպասի աղբյուրի լարման միկրովարիանսը, որն առաջացել է այս փոփոխությամբ, կոչվում է թափանցիկություն gm, որն արտացոլում է դարպասի աղբյուրի լարման կառավարումը արտահոսքի հոսանքը ցույց է տալիս, որ MOSFET-ի ուժեղացումը կարևոր պարամետրի, ընդհանուր առմամբ մի քանիից մինչև մի քանի մԱ/Վ միջակայքում է: MOSFET-ը հեշտությամբ կարող է գերազանցել 1010Ω-ը: