Н канални МОСФЕТ: коло, рад, разлике и његове примене

МОСФЕТ је врста транзистора и се такође назива ИГФЕТ (Транзистор са ефектом поља са изолованим вратима) или МИФЕТ (Транзистор са ефектом поља металног изолатора). У а МОСФЕТ , канал и капија су раздвојени танким слојем СиО2 и формирају капацитивност која се мења са напоном капије. Дакле, МОСФЕТ ради као МОС кондензатор који се контролише преко улазног гејта до напона извора. Дакле, МОСФЕТ се такође може користити као кондензатор који се контролише напоном. Структура МОСФЕТ-а је слична МОС кондензатору јер је силицијумска база у овом кондензатору п-типа.

Они су класификовани у четири типа побољшања п канала, побољшања н канала, исцрпљивања п канала и н исцрпљивања канала. Овај чланак говори о једној од врста МОСФЕТ-а Н канал МОСФЕТ – рад са апликацијама.

Шта је Н канални МОСФЕТ?

Тип МОСФЕТ-а у којем се МОСФЕТ канал састоји од већине носилаца наелектрисања као носилаца струје попут електрона познат је као МОСФЕТ Н канала. Једном када је овај МОСФЕТ УКЉУЧЕН, тада ће се већина носача набоја кретати кроз канал. Овај МОСФЕТ је контраст П-каналном МОСФЕТ-у.

Овај МОСФЕТ укључује Н- регион канала који се налази у средини терминала за извор и одвод. То је уређај са три терминала где су терминали као Г (капија), Д (одвод) и С (извор). У овом транзистору, извор и одвод су јако допирани н+ регион и тело или супстрат је П-типа.

Рад

Овај МОСФЕТ укључује Н-канални регион који се налази у средини терминала за извор и одвод. То је уређај са три терминала где су терминали Г (капија), Д (одвод) и С (извор). У овом ФЕТ-у, извор и одвод су јако допирани н+ регион и тело или супстрат је П-типа.

Овде се канал ствара при доласку електрона. Напон +ве такође привлачи електроне из н+ региона извора и одвода у канал. Једном када се напон примени између одвода и извора, тада струја слободно тече између извора и одвода, а напон на капији једноставно контролише електроне носиоца наелектрисања унутар канала. Слично, ако применимо -ве напон на терминалу капије, онда се формира канал рупе испод оксидног слоја.

Н канал МОСФЕТ симбол

Н канални МОСФЕТ симбол је приказан испод. Овај МОСФЕТ укључује три терминала као што су извор, одвод и капија. За н-канални мосфет, смер симбола стрелице је ка унутра. Дакле, симбол стрелице одређује тип канала као што је П-канал или Н-канал.

Н канал МОСФЕТ коло

Тхе шема струјног кола за контролисање једносмерног вентилатора без четкица помоћу Н каналног мосфета и Ардуино Уно рев3 је приказано испод. Ово коло се може изградити са Ардуино Уно рев3 плочом, н каналним мосфетом, ДЦ вентилатором без четкица и спојним жицама.

МОСФЕТ који се користи у овом колу је 2Н7000 Н-канални МОСФЕТ и он је типа побољшања, тако да би требало да поставимо излазни пин Ардуина на високо да бисмо обезбедили напајање вентилатора.

Везе овог кола следе као;

• Повежите изворни пин МОСФЕТ-а на ГНД
• Пин капије МОСФЕТ-а је повезан са пином 2 Ардуина.
• Одводна игла МОСФЕТ-а на црну жицу вентилатора.
• Жица црвене боје једносмерног вентилатора без четкица повезана је са позитивном шином матичне плоче.
• Потребно је дати додатну везу од Ардуино 5В пина на позитивну шину матичне плоче.

Генерално, МОСФЕТ се користи за пребацивање и појачавање сигнала. У овом примеру, овај мосфет се користи као прекидач који укључује три терминала као што су капија, извор и одвод. н канални МОСФЕТ је један тип уређаја контролисаног напоном и ови МОСФЕТ-ови су доступни у два типа мосфета за побољшање и мосфета за исцрпљивање.

Генерално, МОСФЕТ за побољшање је искључен када је Вгс (напон гејта-извора) 0В, тако да напон треба да се обезбеди на терминалу гејта тако да струја тече кроз канал дрејн-извор. Док се МОСФЕТ за исцрпљивање генерално укључује када је Вгс (напон гејт-извор) 0В, тако да струја тече кроз одвод до канала извора све док се на терминалу гејта не да напон +ве.

Код

воид сетуп() {
// ставите свој код за подешавање овде, да се покрене једном:
пинМоде(2, ОУТПУТ);

}

воид лооп() {
// ставите свој главни код овде, да бисте га више пута изводили:
дигиталВрите(2, ХИГХ);
кашњење(5000);
дигиталВрите(2, ЛОВ);
кашњење(5000);
}

Дакле, када се напајање од 5в да на терминал гејта мосфета, вентилатор једносмерне струје без четкица ће се укључити. Слично томе, када се 0в да на терминал гејта мосфета, вентилатор ће се искључити.

Типови Н каналног МОСФЕТ-а

Н канални МОСФЕТ је уређај са контролом напона који је класификован у два типа типа побољшања и типа осиромашења.

Н Цханнел Енханцемент МОСФЕТ

МОСФЕТ типа Н канала за побољшање је генерално искључен када је напон од капије до извора нула волти, тако да напон треба да се обезбеди на терминалу гејта тако да се струја снабдева кроз канал дрејн-извор.

Рад МОСФЕТ-а за побољшање н канала је исти као МОСФЕТ за побољшање п канала осим конструкције и рада. У овом типу МОСФЕТ-а, супстрат п-типа који је благо допиран може формирати тело уређаја. Региони извора и одвода су јако допирани нечистоћама н-типа.

Овде су извор и тело обично повезани са терминалом за уземљење. Једном када применимо позитиван напон на терминал гејта, тада ће се мањински носиоци наелектрисања супстрата п-типа привући ка терминалу гејта због позитивности гејта и еквивалентног капацитивног ефекта.

Већински носиоци наелектрисања као што су електрони и мањински носиоци наелектрисања супстрата п-типа биће привучени ка терминалу гејта тако да формира негативан непокривен јонски слој испод диелектричног слоја рекомбиновањем електрона са рупама.

Ако стално повећавамо напон позитивног гејта, процес рекомбинације ће постати засићен након граничног нивоа напона, тада ће носиоци набоја попут електрона почети да се гомилају на месту да би формирали проводни канал слободних електрона. Ови слободни електрони ће такође доћи из јако допираног извора и одводити регион н-типа.

Ако применимо +ве напон на терминалу за одвод онда ће струја бити присутна кроз канал. Дакле, отпор канала ће зависити од слободних носилаца набоја као што су електрони унутар канала и опет ће ови електрони зависити од потенцијала капије уређаја унутар канала. Када концентрација слободних електрона формира канал и проток струје кроз канал ће се побољшати због повећања напона на капији.

Н Цханнел Деплетион МОСФЕТ

Генерално, овај МОСФЕТ се активира кад год је напон од гејта до извора 0В, стога се струја доводи од дрена до канала извора све док се на терминалу гејта (Г) не примени позитиван напон. Рад МОСФЕТ-а за осиромашење Н канала је другачији у поређењу са МОСФЕТ-ом за побољшање н канала. У овом МОСФЕТ-у, супстрат који се користи је полупроводник п-типа.

У овом МОСФЕТ-у, и региони извора и одвода су јако допирани полупроводници н-типа. Јаз између региона извора и одвода је дифузан кроз нечистоће н-типа.

Када применимо разлику потенцијала између терминала извора и одвода, струја тече кроз н регион супстрата. Када применимо -ве напон на терминалу гејта, носиоци набоја попут електрона ће се поништити и померити наниже у н-регији одмах испод диелектричног слоја силицијум диоксида.

Сходно томе, испод диелектричног слоја СиО2 биће позитивни непокривени јонски слојеви. Дакле, на овај начин ће доћи до исцрпљивања носилаца наелектрисања унутар канала. Дакле, укупна проводљивост канала ће се смањити.

У овом стању, када се исти напон примени на терминалу за одвод, тада ће се струја на одводу смањити. Овде смо приметили да се струја одвода може контролисати променом исцрпљивања носилаца наелектрисања унутар канала, тако да је позната као МОСФЕТ исцрпљивања.

Овде је капија у -ве потенцијалу, одвод је у +ве потенцијалу, а извор је на '0' потенцијалу. Као резултат тога, разлика напона је већа између одвода до гејта него од извора до гејта, стога је ширина слоја исцрпљивања више према дренажу него извору.

Разлика између МОСФЕТ-а Н канала и МОСФЕТ-а П канала

Разлика између н каналног и п каналног мосфета укључује следеће.

Како тестирати Н канални МОСФЕТ

Кораци укључени у тестирање Н каналног МОСФЕТ-а су размотрени у наставку.

• За тестирање н-каналног МОСФЕТ-а користи се аналогни мултиметар. За то морамо да поставимо дугме у опсегу од 10К.
• За тестирање овог МОСФЕТ-а, прво поставите црну сонду на дренажни пин МОСФЕТ-а и црвену сонду на пин гејта да бисте испразнили унутрашњи капацитет унутар МОСФЕТ-а.
• Након тога, померите сонду црвене боје на изворну иглу док је црна сонда још увек на игли за одвод
• Користите десни прст да додирнете и капију и игле за одвод тако да можемо да приметимо да ће се показивач аналогног мултиметра окренути у страну у средиште опсега скале мерача.
• Одвојите црвену сонду мултиметра и такође десни прст са игле извора МОСФЕТ-а, а затим поново поставите прст на црвену сонду и пин извора, показивач ће и даље остати у центру скале мултиметра.
• Да бисмо га испразнили, морамо одузети црвену сонду и само једнократно додирнути иглу капије. Коначно, ово ће поново испразнити унутрашњи капацитет.
• Сада, црвена сонда мора поново да се користи да додирне пин извора, тада се показивач мултиметра уопште неће скренути као што сте га претходно испразнили једноставним додиривањем игле капије.

Карактеристике

Н канални МОСФЕТ има две карактеристике као што су карактеристике одвода и карактеристике преноса.

Драин Цхарацтеристицс

Карактеристике одвода Н-каналног мосфета укључују следеће.

• Карактеристике одвода н-каналног мосфета су уцртане између излазне струје и ВДС-а који је познат као ВДС напона Драин то Соурце.
• Као што можемо видети на дијаграму, за различите вредности Вгс цртамо тренутне вредности. Дакле, можемо видети различите дијаграме струје одвода на дијаграму као што су најнижа Вгс вредност, максималне Вгс вредности, итд.
• У горњим карактеристикама, струја ће остати константна након неког напона одвода. Због тога је потребан минимални напон за одвод до извора да би МОСФЕТ радио.
• Дакле, када повећамо 'Вгс', ширина канала ће се повећати и што резултира више ИД-а (одводне струје).

Трансфер Цхарацтеристицс

Карактеристике преноса Н-каналног мосфета укључују следеће.

• Карактеристике преноса су такође познате као крива транспроводљивости која је уцртана између улазног напона (Вгс) и излазне струје (ИД).
• У почетку, кад год не постоји напон од капије до извора (Вгс), тада ће тећи врло мање струје као у микро амперима.
• Када је напон од капије до извора позитиван, струја одвода се постепено повећава.
• Након тога долази до брзог повећања струје одвода еквивалентно повећању вгс.
• Струја одвода се може постићи преко Ид= К (Вгск- Втн)^2.

Апликације

Тхе апликације н канал мосфе т укључује следеће.

• Ови МОСФЕТ-ови се често користе у апликацијама нисконапонских уређаја попут пуног моста и Б6-моста који користи мотор и ДЦ извор.
• Ови МОСФЕТ-ови су корисни у пребацивању негативног напајања за мотор у обрнутом смеру.
• н-канални МОСФЕТ ради у засићеним и граничним регионима. онда се понаша као склопно коло.
• Ови МОСФЕТ-ови се користе за укључивање/искључивање ЛАМП-а или ЛЕД-а.
• Они су пожељни у апликацијама велике струје.

Дакле, ово је све о прегледу н канала мосфет – ради са апликацијама. Ево питања за вас, шта је п канал МОСФЕТ?