Metāla oksīda pusvadītāju lauka efekta tranzistors vai MOSFET ir ar spriegumu kontrolēta ierīce, kas ir konstruēta ar tādiem spailēm kā avots, kanalizācija, vārti un korpuss, lai pastiprinātu vai pārslēgtu spriegumu ķēdēs, un to plaši izmanto arī IC digitālajām lietojumprogrammām. Tos izmanto arī analogajās shēmās, piemēram, pastiprinātājos un filtros. MOSFET galvenokārt ir paredzēti, lai novērstu trūkumus FAKTI piemēram, augsta drenāžas pretestība, mērena ieejas pretestība un lēna darbība. MOSFET ir divu veidu uzlabošanas režīms un izsmelšanas režīms. Šajā rakstā ir apskatīts viens no MOSFET veidiem iztukšošanas režīms MOSFET – veidi, darbs ar aplikācijām.
Kas ir iztukšošanas režīma MOSFET?
MOSFET, kas parasti tiek IESLĒGTS, neizmantojot aizslēga spriegumu savienojuma laikā, ir pazīstams kā izsmelšanas režīma MOSFET. Šajā MOSFET strāvas plūsma ir no kanalizācijas spailes uz avotu. Šis MOSFET veids ir pazīstams arī kā parasti ierīcē.
Kad MOSFET aizbīdņa spailē tiek pielikts spriegums, aizplūšana uz avota kanālu kļūs pretestīgāka. Kad vārtu avota spriegums vairāk palielinās, strāvas plūsma no notekas uz avotu samazināsies, līdz strāvas plūsma no notekas uz avotu apstāsies.
Lūdzu, skatiet šo saiti, lai uzzinātu vairāk par MOSFET kā slēdzis
Depletion Mode MOSFET simbols
Tālāk ir parādīti izsīkuma režīma MOSFET simboli p-kanālam un n-kanālam. Šajos MOSFET bultiņu simboli apzīmē MOSFET veidu, piemēram, P-tipa vai N-tipa. Ja bultiņas simbols ir iekšpuses virzienā, tad tas ir n-kanāls, un, ja bultiņas simbols atrodas ārpusē, tad tas ir p-kanāls.
Kā darbojas iztukšošanas režīms MOSFET?
MOSFET izsīkšana ir aktivizēta pēc noklusējuma. Šeit avota un kanalizācijas spailes ir fiziski savienotas. Lai saprastu MOSFET darbību, izprotiet MOSFET izsīkšanas veidus.
MOSFET iztukšošanas režīma veidi
The Izsmelšanas režīma MOSFET struktūra atšķiras atkarībā no veida. MOSFET ir divu veidu p-kanālu izsīkšanas režīms un n-kanālu izsīkuma režīms. Tātad, katrs MOSFET struktūras izsīkuma režīma veids un tā darbība ir apskatīta turpmāk.
N-Channel Depletion MOSFET
N-Channel Depletion MOSFET struktūra ir parādīta zemāk. Šāda veida izsīkšanas MOSFET gadījumā avots un kanalizācija ir savienoti ar nelielu N veida pusvadītāja sloksni. Šajā MOSFET izmantotais substrāts ir P veida pusvadītājs, un elektroni ir lielākā daļa lādiņu nesēju šāda veida MOSFET. Šeit avots un kanalizācija ir stipri leģēti.
N-kanālu izsīkuma režīma MOSFET konstrukcija ir tāda pati kā n-kanāla MOSFET uzlabošanas režīmam, izņemot to, ka tā darbība ir atšķirīga. Plaisa starp avota un notekas spailēm sastāv no n-veida piemaisījumiem.
Ja mēs izmantojam potenciālu starpību starp abiem spailēm, piemēram, avotu un noteci, strāva plūst visā substrāta n-apgabalā. Ja šī MOSFET aizbīdņa spailē tiek pielikts negatīvs spriegums, lādiņu nesēji, piemēram, elektroni, tiks atgrūsti un pārvietoti uz leju n-apgabalā zem dielektriskā slāņa. Tātad lādiņa nesējs izsīks kanālā.
Tādējādi kopējā kanāla vadītspēja tiek samazināta. Šādā gadījumā, tiklīdz GATE spailē tiek pieslēgts tāds pats spriegums, drenāžas strāva tiks samazināta. Kad negatīvais spriegums tiek palielināts vēl vairāk, tas sasniedz nospiešanas režīms .
Šeit ir drenāžas strāva tiek kontrolēts, mainot lādiņu nesēju samazināšanos kanālā, tāpēc to sauc MOSFET izsīkums . Šeit drenāžas spaile ir +ve potenciālā, vārtu spaile ir -ve potenciālā un avots ir '0' potenciālā. Tādējādi sprieguma svārstības starp aizplūšanu uz vārtiem ir lielas, salīdzinot no avota līdz vārtiem, tāpēc noplicināšanas slāņa platums ir liels, lai iztukšotu, salīdzinot ar avota spaili.
P-kanāla izsīkšanas MOSFET
P kanāla noplicināšanas MOSFET gadījumā avotu un kanalizāciju savieno neliela P veida pusvadītāja sloksne. Avots un aizplūšana ir no P tipa pusvadītāja, un substrāts ir no N tipa pusvadītāja. Lielākā daļa lādiņu nesēju ir caurumi.
P kanāla izsīkuma MOSFET konstrukcija ir diezgan pretēja n kanālu izsīkuma režīma MOSFET. Šis MOSFET ietver kanālu, kas izveidots starp avota un kanalizācijas reģions kas ir stipri leģēts p-veida piemaisījumi. Tātad šajā MOSFET tiek izmantots n-veida substrāts un kanāls ir p-tipa, kā parādīts diagrammā.
Kad MOSFET aizbīdņa spailē pieliksim +ve spriegumu, mazākuma lādiņu nesēji, piemēram, elektroni p-tipa reģionā, tiks piesaistīti elektrostatiskās iedarbības dēļ un veidos fiksētus negatīvus piemaisījumu jonus. Tātad kanālā veidosies izsīkuma reģions, un līdz ar to kanāla vadītspēja samazinās. Tādā veidā drenāžas strāva tiek kontrolēta, pieliekot +ve spriegumu pie vārtu spailes.
Kad MOSFET aizbīdņa spailē pieliksim +ve spriegumu, mazākuma lādiņu nesēji, piemēram, elektroni p-tipa reģionā, tiks piesaistīti elektrostatiskās iedarbības dēļ un veidos fiksētus negatīvus piemaisījumu jonus. Tātad kanālā veidosies izsīkuma reģions, un līdz ar to kanāla vadītspēja samazinās. Tādā veidā drenāžas strāva tiek kontrolēta, pieliekot +ve spriegumu pie vārtu spailes.
Lai aktivizētu šāda veida izsīkuma tipa MOSFET, vārtu spriegumam jābūt 0 V un drenāžas strāvas vērtībai ir lielai, lai tranzistors atrastos aktīvajā reģionā. Tātad, vēlreiz, lai ieslēgtu šo MOSFET, avota terminālī tiek norādīts +ve spriegums. Tātad, ja ir pietiekami pozitīvs spriegums un bāzes spailē nav pielikts spriegums, šis MOSFET darbosies maksimāli un tam ir liela strāva.
Lai deaktivizētu P-kanāla izsīkšanas MOSFET, ir divi veidi, kā var atslēgt nobīdes pozitīvo spriegumu, kas darbina aizplūšanu, pretējā gadījumā vārtu spailei varat pievienot negatīvu spriegumu. Tiklīdz vārtu spailei tiek nodrošināts a-ve spriegums, strāva tiks samazināta. Kad vārtu spriegums kļūst negatīvāks, strāva samazinās līdz atslēgšanai, tad MOSFET būs “IZSLĒGTS” stāvoklī. Tātad tas aptur lielu avotu, lai iztukšotu strāvu.
Tātad, kad šī MOSFET aizbīdņa spailei tiek nodrošināts vēl viens spriegums, tad šis MOSFET vadīs mazāk un mazāk strāvas būs pāri avota kanalizācijas spailei. Kad vārtu spriegums sasniedz noteiktu -ve sprieguma slieksni, tas izslēdz tranzistoru. Tātad -ve spriegums izslēdz tranzistoru.
Raksturlielumi
The notekas MOSFET raksturlielumi tiek apspriesti turpmāk.
N kanāla izsīkuma MOSFET notekas raksturojums
Tālāk ir parādīti n kanālu izsīkuma MOSFET notekas raksturlielumi. Šie raksturlielumi ir attēloti starp VDS un IDSS. Turpinot palielināt VDS vērtību, ID palielināsies. Pēc noteikta sprieguma iztukšošanas strāvas ID kļūs nemainīgs. Piesātinājuma strāvas vērtību Vgs = 0 sauc par IDSS.
Ikreiz, kad pielietotais spriegums ir negatīvs, un tad šis spriegums pie vārtu spailes nospiedīs lādiņu nesējus kā elektronus uz substrātu. Un arī caurumus šajā p veida substrātā piesaistīs šie elektroni. Tātad šī sprieguma dēļ kanālā esošie elektroni tiks apvienoti ar caurumiem. Rekombinācijas ātrums būs atkarīgs no pielietotā negatīvā sprieguma.
Tiklīdz mēs palielināsim šo negatīvo spriegumu, palielināsies arī rekombinācijas ātrums, kas samazinās nē. no elektroniem, kas pieejami šajā kanālā, un efektīvi samazinās strāvas plūsmu.
kad mēs novērojam iepriekš minētos raksturlielumus, ir redzams, ka tad, kad VGS vērtība kļūs negatīvāka, drenāžas strāva samazināsies. Pie noteikta sprieguma šis negatīvais spriegums kļūs par nulli. Šis spriegums ir pazīstams kā izspiešanas spriegums.
Šis MOSFET darbojas arī pozitīvajam spriegumam, tāpēc, kad mēs pieliekam pozitīvo spriegumu pie vārtu spailes, elektroni tiks piesaistīti N-kanālam. Tātad nē. elektronu skaits šajā kanālā palielināsies. Tātad strāvas plūsma šajā kanālā palielināsies. Tātad pozitīvajai Vgs vērtībai ID būs pat vairāk nekā IDSS.
N kanāla izsīkuma MOSFET pārsūtīšanas raksturlielumi
Tālāk ir parādīti N kanālu izsīkuma MOSFET pārsūtīšanas raksturlielumi, kas ir līdzīgi JFET. Šie raksturlielumi nosaka galvenās attiecības starp ID un VGS fiksētajai VDS vērtībai. Pozitīvām VGS vērtībām mēs varam iegūt arī ID vērtību.
Tāpēc raksturlielumu līkne paplašināsies uz labo pusi. Ikreiz, kad VGS vērtība ir pozitīva, Nr. elektronu skaits kanālā palielināsies. Ja VGS ir pozitīvs, šis reģions ir uzlabošanas reģions. Līdzīgi, ja VGS ir negatīvs, šo reģionu sauc par izsīkuma reģionu.
Galvenās attiecības starp ID un Vgs var izteikt, izmantojot ID = IDSS (1-VGS/VP)^2. Izmantojot šo izteiksmi, mēs varam atrast Vgs ID vērtību.
P kanāla izsīkuma MOSFET notekas raksturojums
P kanāla izsīkuma MOSFET drenāžas raksturlielumi ir parādīti zemāk. Šeit VDS spriegums ir negatīvs un Vgs spriegums ir pozitīvs. Tiklīdz mēs turpināsim palielināt Vgs, tad Id (izplūdes strāva) samazināsies. Pie izspiešanas sprieguma šis Id (izplūdes strāva) kļūs par nulli. Kad VGS ir negatīvs, ID vērtība būs pat lielāka par IDSS.
P kanāla izsīkuma MOSFET pārsūtīšanas raksturlielumi
P kanāla izsīkuma MOSFET pārsūtīšanas raksturlielumi ir parādīti zemāk, kas ir n kanālu izsīkuma MOSFET pārsūtīšanas raksturlielumu spoguļattēls. Šeit mēs varam novērot, ka drenāžas strāva palielinās pozitīvajā VGS reģionā no robežpunkta līdz IDSS, un pēc tam tā turpina palielināties, palielinoties negatīvajai VGS vērtībai.
Lietojumprogrammas
MOSFET izsīkšanas lietojumprogrammās ir šādas.
- Šo izsīkuma MOSFET var izmantot pastāvīgas strāvas avota un lineārā regulatora ķēdēs kā a caurlaides tranzistors .
- Tos plaši izmanto palaišanas papildu barošanas avota ķēdē.
- Parasti šie MOSFET tiek IESLĒGTI, kad netiek pielietots spriegums, kas nozīmē, ka tie var vadīt strāvu normālos apstākļos. Tādējādi to izmanto digitālajās loģikas shēmās kā slodzes pretestību.
- Tie tiek izmantoti lidošanas shēmām PWM IC.
- Tos izmanto telekomunikāciju slēdžos, cietvielu relejos un daudzos citos.
- Šis MOSFET tiek izmantots sprieguma slaucīšanas ķēdēs, strāvas monitora shēmās, LED masīva draiveru shēmās utt.
Tādējādi šis ir izsmelšanas režīma pārskats MOSFET – darbojas ar aplikācijām. Šeit ir jautājums jums, kas ir uzlabošanas režīms MOSFET?
