Ինչու են MOSFET-ների լարումը վերահսկվում:

MOSFET-ները (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) կոչվում են լարման կառավարվող սարքեր հիմնականում այն ​​պատճառով, որ դրանց շահագործման սկզբունքը հիմնված է հիմնականում դարպասի լարման (Vgs) վերահսկման վրա արտահոսքի հոսանքի վրա (Id), այլ ոչ թե հենվելով հոսանքի վրա այն կառավարելու համար: դա երկբևեռ տրանզիստորների դեպքում է (օրինակ՝ BJT): Ստորև ներկայացված է MOSFET-ի՝ որպես լարման կառավարվող սարքի մանրամասն բացատրությունը.

Աշխատանքային սկզբունք

Դարպասի լարման վերահսկում.MOSFET-ի սիրտը գտնվում է դարպասի, աղբյուրի և արտահոսքի, և դարպասի տակ գտնվող մեկուսիչ շերտի (սովորաբար սիլիցիումի երկօքսիդի) միջև եղած կառուցվածքում: Երբ լարումը կիրառվում է դարպասի վրա, մեկուսիչ շերտի տակ ստեղծվում է էլեկտրական դաշտ, և այս դաշտը փոխում է աղբյուրի և արտահոսքի միջև ընկած հատվածի հաղորդունակությունը:

Հաղորդող ալիքի ձևավորում.N-ալիքային MOSFET-ների համար, երբ դարպասի լարումը Vgs բավականաչափ բարձր է (հատուկ արժեքից բարձր, որը կոչվում է շեմային լարում Vt), դարպասից ներքև գտնվող P-տիպի ենթաշերտի էլեկտրոնները ձգվում են դեպի մեկուսիչ շերտի ստորին մասը՝ ձևավորելով N-: տիպի հաղորդիչ ալիք, որը թույլ է տալիս հաղորդունակություն աղբյուրի և արտահոսքի միջև: Ընդհակառակը, եթե Vgs-ը Vt-ից ցածր է, հաղորդիչ ալիքը չի ձևավորվում, և MOSFET-ը գտնվում է անջատման վրա:

Ջրահեռացման հոսանքի հսկողություն.արտահոսքի հոսանքի Id չափը հիմնականում վերահսկվում է դարպասի Vgs լարման միջոցով: Որքան բարձր է Vgs-ը, այնքան ավելի լայն է ձևավորվում հաղորդիչ ալիքը, և այնքան մեծ է արտահոսքի հոսանքը Id: Այս հարաբերությունը թույլ է տալիս MOSFET-ին գործել որպես լարման վերահսկվող հոսանքի սարք:

Պիեզո բնութագրման առավելությունները

Բարձր մուտքային դիմադրություն.MOSFET-ի մուտքային դիմադրությունը շատ բարձր է դարպասի և աղբյուր-ջրահեռացման շրջանի մեկուսացման պատճառով մեկուսիչ շերտով, իսկ դարպասի հոսանքը գրեթե զրոյական է, ինչը դարձնում է այն օգտակար սխեմաներում, որտեղ պահանջվում է բարձր մուտքային դիմադրություն:

Ցածր աղմուկ.MOSFET-ները շահագործման ընթացքում առաջացնում են համեմատաբար ցածր աղմուկ՝ հիմնականում շնորհիվ նրանց բարձր մուտքային դիմադրության և միաբևեռ կրիչի հաղորդման մեխանիզմի:

Արագ միացման արագություն.Քանի որ MOSFET-ները լարման կառավարվող սարքեր են, դրանց միացման արագությունը սովորաբար ավելի արագ է, քան երկբևեռ տրանզիստորներինը, որոնք պետք է անցնեն լիցքավորման պահեստավորման և անջատման ընթացքում ազատվելու գործընթացը:

Ցածր էներգիայի սպառում.Միացված վիճակում MOSFET-ի արտահոսքի աղբյուրի դիմադրությունը (RDS(on)) համեմատաբար ցածր է, ինչը օգնում է նվազեցնել էներգիայի սպառումը: Բացի այդ, անջատման վիճակում ստատիկ էներգիայի սպառումը շատ ցածր է, քանի որ դարպասի հոսանքը գրեթե զրոյական է:

Ամփոփելով, MOSFET-ները կոչվում են լարման կառավարվող սարքեր, քանի որ դրանց գործառնական սկզբունքը մեծապես հիմնված է դարպասի լարման միջոցով արտահոսքի հոսանքի վերահսկման վրա: Լարման կառավարվող այս հատկանիշը MOSFET-ները խոստումնալից է դարձնում էլեկտրոնային սխեմաներում կիրառությունների լայն շրջանակի համար, հատկապես, երբ պահանջվում է բարձր մուտքային դիմադրություն, ցածր աղմուկ, արագ միացման արագություն և ցածր էներգիայի սպառում: