Транзистор са ефектом поља метал-оксид-полупроводник или МОСФЕТ је уређај контролисан напоном који је конструисан са терминалима као што су извор, одвод, капија и тело за појачавање или пребацивање напона унутар кола и такође се у великој мери користи у ИЦ-овима за дигиталне апликације. Они се такође користе у аналогним колима као што су појачала и филтери. МОСФЕТ-ови су углавном дизајнирани да превазиђу недостатке ЧИЊЕНИЦЕ попут високе отпорности на одвод, умерене улазне импедансе и спорог рада. МОСФЕТ-ови су два типа режима побољшања и режима исцрпљивања. Овај чланак говори о једној од врста МОСФЕТ-а, наиме режим исцрпљивања МОСФЕТ – врсте, рад са апликацијама.
Шта је МОСФЕТ режим исцрпљивања?
МОСФЕТ који се обично укључује без примене напона на капији када се повежете познат је као МОСФЕТ у режиму исцрпљивања. У овом МОСФЕТ-у, ток струје је од терминала за одвод до извора. Овај тип МОСФЕТ-а је такође познат као обично на уређају.
Једном када се напон примени на терминалу гејта МОСФЕТ-а, одвод ка изворном каналу ће постати отпорнији. Када се напон гејт-извор повећа више, ток струје од дрена ка извору ће се смањити све док ток струје од дрена ка извору не престане.
Молимо погледајте ову везу да бисте сазнали више о томе МОСФЕТ као прекидач
Режим исцрпљивања МОСФЕТ симбол
МОСФЕТ симболи режима исцрпљивања за п-канал и н-канал су приказани испод. У овим МОСФЕТ-овима, симболи стрелица представљају тип МОСФЕТ-а као што је П-тип или Н-тип. Ако је симбол стрелице унутра, онда је то н-канал, а ако је симбол стрелице споља, онда је п-канал.
Како функционише МОСФЕТ режим исцрпљивања?
МОСФЕТ за исцрпљивање је подразумевано активиран. Овде су терминали за извор и одвод физички повезани. Да бисмо разумели рад МОСФЕТ-а, разумемо типове МОСФЕТ-а за исцрпљивање.
Типови МОСФЕТ режима исцрпљивања
Тхе Структура МОСФЕТ режима исцрпљивања варира у зависности од типа. МОСФЕТ-ови су два типа режима исцрпљивања п-канала и режима исцрпљивања н-канала. Дакле, сваки тип МОСФЕТ структуре режима исцрпљивања и његов рад се разматра у наставку.
Н-Цханнел Деплетион МОСФЕТ
Структура Н-Цханнел Деплетион МОСФЕТ-а је приказана испод. У овом типу деплеционог МОСФЕТ-а, извор и одвод су повезани малом траком полупроводника Н-типа. Супстрат који се користи у овом МОСФЕТ-у је полупроводник П-типа и електрони су главни носиоци наелектрисања у овом типу МОСФЕТ-а. Овде су извор и одвод јако допирани.
Конструкција МОСФЕТ-а за Н-канални начин рада је иста у поређењу са МОСФЕТ-ом у моду побољшања н канала, осим што је његов рад различит. Размак између терминала извора и одвода се састоји од нечистоћа н-типа.
Када применимо разлику потенцијала између оба терминала као што су извор и одвод, струја тече кроз читав н-регион подлоге. Када се негативан напон примени на терминалу гејта овог МОСФЕТ-а, носиоци наелектрисања попут електрона ће се одбити и померити доле унутар н-регије испод диелектричног слоја. Тако ће доћи до исцрпљивања носиоца пуњења унутар канала.
Дакле, укупна проводљивост канала се смањује. У овом стању, када се исти напон примени на ГАТЕ терминалу, струја одвода ће се смањити. Када се негативни напон додатно повећа, он достиже режим штипања .
Ево струја одвода се контролише променом исцрпљивања носилаца наелектрисања унутар канала, тако да се то зове деплетион МОСФЕТ . Овде је одводни терминал у +ве потенцијалу, терминал гејта је у -ве потенцијалу, а извор је на '0' потенцијалу. Тако је варијација напона између дрена до гејта велика у поређењу од извора до гејта, тако да је ширина слоја исцрпљивања велика до дрена у поређењу са терминалом извора.
П-Цханнел Деплетион МОСФЕТ
У МОСФЕТ-у за исцрпљивање П канала, мала трака полупроводника П-типа повезује извор и одвод. Извор и одвод су од полупроводника типа П, а супстрат је од полупроводника Н-типа. Већина носилаца набоја су рупе.
Конструкција МОСФЕТ-а са осиромашењем п канала је сасвим супротна МОСФЕТ-у режима исцрпљивања н канала. Овај МОСФЕТ укључује канал који је направљен између регион извора и одвода који је јако допиран са нечистоће п-типа. Дакле, у овом МОСФЕТ-у се користи супстрат н-типа и канал је п-типа као што је приказано на дијаграму.
Једном када применимо +ве напон на терминалу гејта МОСФЕТ-а, тада ће мањински носиоци наелектрисања као што су електрони у региону п-типа бити привучени услед електростатичког дејства и формирати фиксне негативне јоне нечистоћа. Тако ће се унутар канала формирати област исцрпљивања и сходно томе, проводљивост канала се смањује. На овај начин, струја одвода се контролише применом +ве напона на терминалу капије.
Једном када применимо +ве напон на терминалу гејта МОСФЕТ-а, тада ће мањински носиоци набоја попут електрона у п-типу региона бити привучени због електростатичког дејства и формирају фиксне негативне јоне нечистоћа. Тако ће се у каналу формирати област исцрпљивања и сходно томе, проводљивост канала се смањује. На овај начин, струја одвода се контролише применом +ве напона на терминалу капије.
Да би се активирао овај тип МОСФЕТ типа исцрпљивања, напон на капији мора бити 0В и вредност струје одвода је велика тако да ће транзистор бити у активном региону. Дакле, још једном да бисте укључили овај МОСФЕТ, +ве напон се даје на терминалу извора. Дакле, са довољно позитивног напона и без напона на базном терминалу, овај МОСФЕТ ће бити у максималном раду и има велику струју.
Да бисте деактивирали МОСФЕТ са осиромашењем П-канала, постоје два начина на које можете прекинути позитивни напон пристрасности, који напаја одвод, иначе можете применити -ве напон на терминал гејта. Једном када се на терминалу гејта обезбеди додатни напон, струја ће се смањити. Како напон капије постаје негативнији, струја се смањује до прекида, тада ће МОСФЕТ бити у стању „ИСКЉУЧЕНО“. Дакле, ово зауставља велики извор за одвод струје.
Дакле, још једном се напон на гејт терминалу овог МОСФЕТ-а, тада ће овај МОСФЕТ проводити мање и мање струје ће бити тамо преко терминала извор-дрејн. Када напон на капији достигне одређени праг напона -ве, он искључује транзистор. Дакле, -ве напон искључује транзистор.
Карактеристике
Тхе карактеристике одводног МОСФЕТ-а се разматрају у наставку.
Драин Цхарацтеристицс оф Н цханнел Деплетион МОСФЕТ
Карактеристике одвода МОСФЕТ-а за исцрпљивање н канала су приказане испод. Ове карактеристике су уцртане између ВДС и ИДСС. Када наставимо да повећавамо ВДС вредност, ИД ће се повећати. Након одређеног напона, ИД струје одвода ће постати константан. Вредност струје засићења за Вгс = 0 назива се ИДСС.
Кад год је примењени напон негативан, и тада ће овај напон на терминалу гејта гурнути носиоце набоја попут електрона на подлогу. И рупе унутар овог п-типа супстрата ће бити привучене овим електронима. Дакле, због овог напона, електрони унутар канала ће се рекомбиновати са рупама. Брзина рекомбинације зависиће од примењеног негативног напона.
Једном када повећамо овај негативни напон, стопа рекомбинације ће се такође повећати, што ће смањити бр. електрона доступних унутар овог канала и ефикасно ће смањити проток струје.
када посматрамо горе наведене карактеристике, види се да када ВГС вредност постане негативнија онда ће се струја одвода смањити. При одређеном напону, овај негативни напон ће постати нула. Овај напон је познат као напон прекида.
Овај МОСФЕТ такође ради за позитиван напон, тако да када применимо позитиван напон на терминалу капије, електрони ће бити привучени Н-каналу. Дакле, не. електрона унутар овог канала ће се повећати. Дакле, проток струје унутар овог канала ће се повећати. Дакле, за позитивну вредност Вгс, ИД ће бити чак и више од ИДСС-а.
Преносне карактеристике МОСФЕТ-а за исцрпљивање Н канала
Карактеристике преноса МОСФЕТ-а са осиромашењем Н канала су приказане испод, што је слично ЈФЕТ-у. Ове карактеристике дефинишу главни однос између ИД-а и ВГС-а за фиксну ВДС вредност. За позитивне вредности ВГС-а можемо добити и ИД вредност.
Дакле, због тога ће се крива у карактеристикама проширити на десну страну. Кад год је ВГС вредност позитивна, бр. електрона унутар канала ће се повећати. Када је ВГС позитиван онда је овај регион регион побољшања. Слично томе, када је ВГС негативан онда је овај регион познат као регион исцрпљивања.
Главни однос између ИД-а и Вгс-а може се изразити кроз ИД = ИДСС (1-ВГС/ВП)^2. Користећи овај израз, можемо пронаћи ИД вредност за Вгс.
Драин Цхарацтеристицс оф П цханнел Деплетион МОСФЕТ
Карактеристике одвода МОСФЕТ-а за исцрпљивање П канала су приказане испод. Овде је ВДС напон негативан, а Вгс напон позитиван. Када наставимо да повећавамо Вгс, онда ће се Ид (струја одвода) смањити. На напону прекида, овај Ид (одводна струја) постаје нула. Када је ВГС негативан, онда ће вредност ИД-а бити чак и већа од ИДСС-а.
Преносне карактеристике МОСФЕТ-а за исцрпљивање П канала
Карактеристике преноса МОСФЕТ-а са осиромашеним П канала су приказане испод, што је пресликана слика преноса МОСФЕТ-а са осиромашеним н канала. Овде можемо приметити да се струја одвода повећава у позитивном ВГС региону од граничне тачке до ИДСС-а, а затим наставља да расте када се негативна вредност ВГС повећава.
Апликације
Примене МОСФЕТ-а за исцрпљивање укључују следеће.
- Овај МОСФЕТ за исцрпљивање се може користити у круговима извора константне струје и линеарног регулатора као а пролазни транзистор .
- Они се у великој мери користе у помоћном струјном колу за покретање.
- Обично се ови МОСФЕТ-ови укључују када се не примењује напон што значи да могу да проводе струју у нормалним условима. Стога се ово користи у дигиталним логичким колима као отпорник оптерећења.
- Они се користе за повратна кола унутар ПВМ ИЦ-а.
- Они се користе у телекомуникацијским прекидачима, Солид Стате релејима и многим другим.
- Овај МОСФЕТ се користи у круговима за померање напона, струјним струјним струјним круговима, драјверима за лед низове итд.
Дакле, ово је преглед режима исцрпљивања МОСФЕТ – радни са апликацијама. Ево питања за вас, шта је МОСФЕТ мод побољшања?
