Alaye alaye ti ilana ilana iṣẹ ti MOSFET | Onínọmbà ti awọn ti abẹnu be ti FET

MOSFET jẹ ọkan ninu awọn paati ipilẹ julọ ni ile-iṣẹ semikondokito. Ni awọn iyika itanna, MOSFET ni gbogbo igba lo ninu awọn iyika ampilifaya agbara tabi yiyi awọn iyika ipese agbara pada ati pe o jẹ lilo pupọ. Ni isalẹ,OLUKEYyoo fun ọ ni alaye alaye ti ilana iṣẹ MOSFET ati ṣe itupalẹ eto inu ti MOSFET.

KiniMOSFET

MOSFET, Irin Oxide Semikondokito Ẹsun Ipa Transistor (MOSFET). O jẹ transistor ipa aaye ti o le ṣee lo ni lilo pupọ ni awọn iyika afọwọṣe ati awọn iyika oni-nọmba. Ni ibamu si awọn polarity iyato ti awọn oniwe-"ikanni" (ṣiṣẹ ti ngbe), o le wa ni pin si meji orisi: "N-type" ati "P-type", eyi ti o ti wa ni igba ti a npe ni NMOS ati PMOS.

MOSFET ilana iṣẹ

MOSFET le pin si iru imudara ati iru idinku ni ibamu si ipo iṣẹ. Iru imudara n tọka si MOSFET nigbati ko si foliteji aiṣedeede ti ko si conductive ikanni. Iru idinku naa tọka si MOSFET nigbati ko si foliteji abosi ti a lo. Ikanni olutọpa yoo han.

Ninu awọn ohun elo gangan, iru imudara ikanni N-ikanni nikan wa ati iru imudara P-ikanni MOSFETs. Niwọn igba ti awọn NMOSFET ni kekere resistance lori ipinlẹ ati rọrun lati ṣe iṣelọpọ, NMOS jẹ wọpọ ju PMOS ni awọn ohun elo gangan.

Ipo imudara MOSFET

Awọn isunmọ PN meji-si-pada wa laarin sisan D ati orisun S ti ipo imudara MOSFET. Nigbati foliteji orisun-bode VGS = 0, paapaa ti o ba jẹ afikun foliteji orisun orisun omi VDS, ipade PN nigbagbogbo wa ni ipo aiṣedeede yiyipada, ati pe ko si ikanni conductive laarin sisan ati orisun (ko si ṣiṣan lọwọlọwọ). ). Nitorina, imugbẹ lọwọlọwọ ID=0 ni akoko yii.

Ni akoko yii, ti a ba ṣafikun foliteji iwaju laarin ẹnu-ọna ati orisun. Iyẹn ni, VGS>0, lẹhinna aaye ina kan pẹlu ẹnu-ọna ti o ni ibamu pẹlu sobusitireti silikoni iru P yoo jẹ ipilẹṣẹ ni Layer insulating SiO2 laarin elekiturodu ẹnu-ọna ati sobusitireti ohun alumọni. Nitoripe ohun elo afẹfẹ jẹ idabobo, VGS foliteji ti a lo si ẹnu-ọna ko le gbejade lọwọlọwọ. A kapasito ti wa ni ti ipilẹṣẹ lori mejeji ti awọn ohun elo afẹfẹ Layer, ati awọn VGS deede Circuit idiyele yi kapasito (kapasito). Ki o si ṣe ina aaye ina, bi VGS ti n dide laiyara, ni ifamọra nipasẹ foliteji rere ti ẹnu-bode. A o tobi nọmba ti elekitironi accumulate lori awọn miiran apa ti yi kapasito (kapasito) ki o si ṣẹda ohun N-Iru conductive ikanni lati sisan si orisun. Nigbati VGS ba kọja foliteji titan-an VT ti tube (ni gbogbogbo nipa 2V), tube N-ikanni kan bẹrẹ lati ṣe, ti o ṣẹda ID imugbẹ lọwọlọwọ. A pe foliteji orisun ẹnu-ọna nigbati ikanni akọkọ bẹrẹ lati ṣe ina foliteji titan. Ni gbogbogbo kosile bi VT.

Ṣiṣakoso iwọn ti foliteji ẹnu-ọna VGS yipada agbara tabi ailagbara ti aaye ina, ati ipa ti iṣakoso iwọn ti ID sisan lọwọlọwọ le ṣee waye. Eyi tun jẹ ẹya pataki ti MOSFET ti o lo awọn aaye ina lati ṣakoso lọwọlọwọ, nitorinaa wọn tun pe ni transistors ipa aaye.

MOSFET ti abẹnu be

Lori sobusitireti ohun alumọni iru P pẹlu ifọkansi aimọ kekere, awọn agbegbe N + meji pẹlu ifọkansi aimọ ti o ga ni a ṣe, ati pe awọn amọna meji ti fa jade ti aluminiomu irin lati ṣiṣẹ bi sisan d ati orisun s lẹsẹsẹ. Lẹhinna dada semikondokito ti wa ni bo pelu ohun alumọni tinrin tinrin pupọ julọ (SiO2) Layer insulating, ati pe a ti fi elekiturodu aluminiomu sori Layer idabobo laarin sisan ati orisun lati ṣiṣẹ bi ẹnu-bode g. Elekiturodu B tun fa jade lori sobusitireti, ti o n ṣe ipo imudara ikanni N-ikanni MOSFET. Bakan naa ni otitọ fun idasile inu ti P-ikanni imudara-iru MOSFETs.

MOSFET ikanni N-ikanni ati awọn aami iyika MOSFET ikanni P-ikanni

Aworan ti o wa loke fihan aami iyika ti MOSFET. Ninu aworan, D ni sisan, S ni orisun, G ni ẹnu-bode, ati itọka ti aarin duro fun sobusitireti. Ti itọka ba tọka si inu, o tọka MOSFET ikanni N-ikanni, ati pe ti itọka ba tọka si ita, o tọka MOSFET ikanni P-ikanni kan.

MOSFET ikanni N-meji, MOSFET ikanni P-ikanni meji ati awọn aami iyika MOSFET ikanni N + P

Ni otitọ, lakoko ilana iṣelọpọ MOSFET, sobusitireti ti sopọ si orisun ṣaaju ki o to lọ kuro ni ile-iṣẹ naa. Nitorinaa, ninu awọn ofin aami, aami itọka ti o nsoju sobusitireti gbọdọ tun sopọ si orisun lati ṣe iyatọ sisan ati orisun naa. Polarity ti foliteji ti MOSFET lo jẹ iru si transistor ibile wa. N-ikanni jẹ iru si transistor NPN kan. Igbẹ D ti sopọ si elekiturodu rere ati orisun S ti sopọ si elekiturodu odi. Nigbati ẹnu-bode G ba ni foliteji rere, a ṣẹda ikanni conductive ati MOSFET ikanni N bẹrẹ lati ṣiṣẹ. Bakanna, ikanni P jẹ iru si transistor PNP kan. Awọn sisan D ti sopọ si awọn odi elekiturodu, awọn orisun S ti sopọ si rere elekiturodu, ati nigbati awọn ẹnu-bode G ni o ni a odi foliteji, a conductive ikanni akoso ati P-ikanni MOSFET bẹrẹ lati sise.

MOSFET iyipada pipadanu opo

Boya o jẹ NMOS tabi PMOS, ifọnọhan ti abẹnu resistance ti ipilẹṣẹ lẹhin ti o ti wa ni titan, ki awọn ti isiyi yoo je agbara lori yi ti abẹnu resistance. Apakan agbara ti o jẹ ni a pe ni agbara idari. Yiyan MOSFET kan pẹlu idabobo inu idari kekere yoo dinku agbara adaṣe ni imunadoko. Agbara inu lọwọlọwọ ti MOSFET agbara kekere wa ni ayika awọn mewa ti milliohms, ati pe ọpọlọpọ milliohms tun wa.

Nigbati MOS ba wa ni titan ti o si fopin si, ko gbọdọ ṣe ni kiakia. Foliteji ni ẹgbẹ mejeeji ti MOS yoo ni idinku ti o munadoko, ati lọwọlọwọ ti nṣàn nipasẹ rẹ yoo ni alekun. Lakoko yii, pipadanu MOSFET jẹ ọja ti foliteji ati lọwọlọwọ, eyiti o jẹ pipadanu iyipada. Ni gbogbogbo, awọn adanu iyipada tobi pupọ ju awọn adanu adaṣe lọ, ati iyara igbohunsafẹfẹ iyipada, awọn adanu naa pọ si.

Ọja ti foliteji ati lọwọlọwọ ni akoko adaṣe jẹ nla pupọ, ti o fa awọn adanu nla pupọ. Yipada awọn adanu le dinku ni awọn ọna meji. Ọkan ni lati dinku akoko iyipada, eyiti o le dinku isonu ni imunadoko lakoko titan-an kọọkan; ekeji ni lati dinku igbohunsafẹfẹ iyipada, eyiti o le dinku nọmba awọn iyipada fun akoko ẹyọkan.

Eyi ti o wa loke jẹ alaye alaye ti aworan atọka ilana iṣẹ ti MOSFET ati igbekale eto inu ti MOSFET. Lati kọ ẹkọ diẹ sii nipa MOSFET, kaabọ lati kan si OLUKEY lati fun ọ ni atilẹyin imọ-ẹrọ MOSFET!