Inona no andraikitry ny MOSFET kely malefaka?

Misy karazany maro nyMOSFETs, indrindra mizara ho junction MOSFETs sy insulated vavahady MOSFETs sokajy roa, ary samy manana N-fantsona sy P-fantsona teboka.

Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, antsoina hoe MOSFET, dia mizara ho MOSFET karazana depletion sy MOSFET karazana fanatsarana.

Ny MOSFET dia mizara ho fantsona tokana sy vavahady roa. MOSFET roa-vavahady dia manana vavahady tsy miankina roa G1 sy G2, avy amin'ny fananganana mitovy amin'ny MOSFET roa vavahady tokana mifandray amin'ny andiany, ary ny fiovan'ny famoahana azy amin'izao fotoana izao amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso malefaka vavahady roa. Ity toetran'ny MOSFET misy vavahady roa ity dia mitondra fahafaham-po lehibe rehefa ampiasaina ho fanamafisam-peo avo lenta, fanamafisam-peo, mixer ary demodulators.

1, MOSFETkarazana sy rafitra

MOSFET dia karazana FET (karazana iray hafa dia JFET), azo amboarina amin'ny karazana fanatsarana na depletion, P-channel na N-channel misy karazany efatra, fa ny fampiharana ara-teorika amin'ny MOSFET N-channel ihany no nohatsaraina sy P- fantsona MOSFET, izay matetika antsoina hoe NMOS, na PMOS dia manondro ireo karazany roa ireo. Fa maninona no tsy mampiasa MOSFET karazana depletion, aza manoro hevitra ny fitadiavana ny fototry ny antony. Mikasika ireo MOSFET roa nohatsaraina, ny NMOS no ampiasaina matetika, ny antony dia kely ny fanoherana, ary mora ny manamboatra. Noho izany, ny fampandehanana ny famatsiana herinaratra sy ny rindranasa maotera dia matetika mampiasa NMOS. ity teny manaraka ity, fa mifototra amin'ny NMOS ihany koa. telo tsimatra amin'ny MOSFET parasitika capacitance misy eo amin'ny telo tsimatra, izay tsy ilaina, fa noho ny famokarana dingana fetra. Ny fisian'ny parasitic capacitance ao amin'ny famolavolana na fifantenana ny fiara fizaran-tany mba hamonjy fotoana, nefa tsy misy fomba hisorohana, ary avy eo amin'ny antsipirihany fampidirana. Ao amin'ny kisary schematic MOSFET dia azo jerena, ny tatatra sy ny loharano eo anelanelan'ny diode parasitika. Antsoina hoe diode vatana izany, amin'ny fitondrana enta-mavesatra, io diode io dia tena zava-dehibe. Raha ny marina, ny diode vatana dia tsy misy afa-tsy amin'ny MOSFET tokana, matetika tsy ao anatin'ny chip circuit integrated.

2, MOSFET conduction toetra

Ny maha-zava-dehibe ny conduction dia toy ny switch, mitovy amin'ny fanakatonana switch.NMOS toetra, Vgs lehibe kokoa noho ny sanda sasany no hitarika, mety ho ampiasaina amin'ny tranga rehefa ny loharano dia miorina (ambany-end fiara), ny vavahady malefaka ihany no tonga. amin'ny toetran'ny 4V na 10V.PMOS, Vgs latsaky ny sanda iray no hitarika, mety ho ampiasaina amin'ny tranga rehefa mifandray amin'ny VCC (fiara avo lenta) ny loharano.

Na izany aza, mazava ho azy, ny PMOS dia mety ho mora ampiasaina ho mpamily avo lenta, saingy noho ny fanoherana, lafo, tsy dia misy karazana fifanakalozana ary antony hafa, amin'ny mpamily avo lenta, matetika dia mbola mampiasa NMOS.

3, MOSFETfatiantoka mifamadika

Na NMOS izany na PMOS, aorian'ny fisian'ny on-resistance, mba handanian'ny courage ny angovo amin'io fanoherana io, io ampahany amin'ny angovo lany io dia antsoina hoe fatiantoka amin'ny fanoherana. Ny fisafidianana MOSFET miaraka amin'ny fanoherana kely dia hampihena ny fahaverezan'ny fanoherana. Ny MOSFET mahery vaika mahazatra amin'ny fanoherana dia matetika ao anatin'ny folo milliohms, milliohms vitsivitsy any. MOS amin'ny fotoana sy tapaka, dia tsy tokony ho ao amin'ny fahavitan'ny teo no ho eo ny voltase manerana ny MOS dia misy dingana ny fianjerana, ny ankehitriny mikoriana amin'ny alalan'ny dingana ny fiakarana, nandritra izany fotoana izany, ny fahaverezan'ny MOSFET dia ny vokatry ny volt sy ny ankehitriny dia antsoina hoe ny switching very. Matetika ny fatiantoka mifindra dia lehibe lavitra noho ny fahaverezan'ny conduction, ary ny hafainganam-pandehan'ny fifandimbiasana dia ny lehibe kokoa ny fatiantoka. Ny vokatra lehibe amin'ny voltora sy ny ankehitriny amin'ny fotoanan'ny conduction dia miteraka fahavoazana lehibe. Ny fanafohezana ny fotoana fanokafana dia mampihena ny fatiantoka isaky ny conduction; ny fampihenana ny fatran'ny fifandimbiasana dia mampihena ny isan'ny switch isan'ora. Ireo fomba roa ireo dia afaka mampihena ny fahaverezan'ny switch.

 
4, MOSFET fiara

Raha ampitahaina amin'ny transistor bipolar, dia heverina fa tsy misy courant ilaina amin'ny fitondran'ny MOSFET, fa ny GS dia mihoatra ny sanda iray. Mora ny manao izany, na izany aza, mila haingana ihany koa isika. Ao amin'ny firafitry ny MOSFET dia afaka mahita fa misy parasy capacitance eo amin'ny GS, GD, ary ny fiara ny MOSFET dia, amin'ny teoria, ny fiampangana sy ny famoahana ny capacitance. Ny famandrihana ny capacitor dia mitaky courant, ary satria ny fiampangana ny capacitor eo no ho eo dia azo raisina ho toy ny circuit fohy, dia ho avo ny courant eo noho eo. Fifidianana / famolavolana ny MOSFET mitondra ny zavatra voalohany tokony hojerena dia ny haben'ny avy hatrany-circuit amin'izao fotoana izao azo omena. Ny zavatra faharoa tokony hotandremana dia ny hoe, amin'ny ankapobeny dia ampiasaina amin'ny fiara NMOS avo lenta, amin'ny fangatahana dia ny voltase vavahady dia lehibe kokoa noho ny loharano. High-end fiara MOS fantsona conduction loharano malefaka sy tatatra malefaka (VCC) mitovy, ka ny vavahady malefaka noho ny VCC 4V na 10V. raha mihevitra fa ao amin'ny rafitra iray ihany, mba hahazoana voltase lehibe kokoa noho ny VCC, dia mila circuit boost manokana. Maro ny maotera mpamily no mitambatra fiampangana paompy, mba handinika dia tokony hifidy ny mety ivelany capacitor, mba hahazoana ampy fohy-circuit ankehitriny hitondra ny MOSFET. 4V na 10V voalaza etsy ambony dia matetika ampiasaina MOSFET amin'ny malefaka, ny famolavolana mazava ho azy, ny ilaina ny manana sisiny. Arakaraky ny avoakan'ny voly no haingana kokoa ny hafainganam-pandeha eo amin'ny fanjakana ary ny ambany ny fanoherana eo amin'ny fanjakana. Matetika dia misy MOSFET kely kokoa amin'ny fanjakana ampiasaina amin'ny sokajy samihafa, fa amin'ny rafitra elektronika fiara 12V dia ampy ny 4V mahazatra eo amin'ny fanjakana.

Ny masontsivana lehibe amin'ny MOSFET dia toy izao manaraka izao:

1. vavahady loharano fahatapahana malefaka BVGS - eo amin`ny dingan`ny fampitomboana ny vavahady loharano malefaka, ka ny vavahady amin`izao fotoana izao IG avy amin`ny aotra mba hanomboka maranitra fitomboana ao amin`ny VGS, fantatra amin`ny anarana hoe ny vavahady loharano fahatapahana malefaka BVGS.

2. volt-on-on VT - turn-on voltage (fantatra ihany koa amin'ny hoe ny tokonam-baravarankely): ataovy ny loharano S sy ny tatatra D eo amin'ny fiandohan'ny ny conductive fantsona constitutes ny vavahady malefaka takiana; - MOSFET N-channel manara-penitra, VT dia eo amin'ny 3 ~ 6V; - aorian'ny dingan'ny fanatsarana, dia afaka mampidina ny sanda MOSFET VT ho 2 ~ 3V.

3. Famotehana fandotoana BVDS - eo ambanin'ny toetry ny VGS = 0 (nohamafisina), eo amin'ny dingan'ny fampitomboana ny tosi-drà ka ny ID dia manomboka mitombo be rehefa antsoina hoe VDS ny drainage fatiantoka BVDS - ID nitombo be noho ny ireto lafiny roa ireto:

(1) fahapotehan'ny avalanche amin'ny sosona simba eo akaikin'ny elektrôda tatatra

(2) tatatra-loharano fidiran'ny tsato-kazo tapaka - ny sasany malefaka MOSFET kely, ny fantsona lavany dia fohy, indraindray mba hampitombo ny VDS dia hahatonga ny tatatra faritra ny sosona depletion tsindraindray hanitatra ny loharano faritra , ka ny halavan'ny fantsona aotra, izany hoe, eo anelanelan'ny fidiran'ny loharano-loharano, ny fidirana, ny faritra loharanon'ny ankamaroan'ny mpitatitra, ny faritra loharano, dia ho mahitsy mba hanohitra ny sosona fahapotehan'ny fidiran'ny rano. saha elektrika, ho tonga any amin'ny faritra leakage, niteraka ID lehibe.

4. DC fampidirana fanoherana RGS-izany hoe, ny tahan'ny ny malefaka nanampy eo amin'ny vavahady loharano sy ny vavahady amin'izao fotoana izao, io toetra io indraindray dia aseho amin'ny alalan'ny vavahady amin'izao fotoana izao mikoriana amin'ny vavahady MOSFET ny RGS dia afaka mora foana mihoatra ny 1010Ω. 5.

5. ambany-frequency transconductance gm ao amin'ny VDS ho an'ny sanda raikitra ny fepetra, ny microvariance ny tatatra amin'izao fotoana izao sy ny vavahady loharano malefaka microvariance vokatry ny fiovana io dia antsoina hoe ny transconductance gm, taratry ny fanaraha-maso ny vavahady loharano malefaka amin'ny tatatra amin'izao fotoana izao dia ny mampiseho fa ny MOSFET amplification ny masontsivana manan-danja, amin'ny ankapobeny ao amin'ny isan-karazany vitsivitsy ho vitsivitsy mA / V. Ny MOSFET dia afaka mora foana mihoatra ny 1010Ω.