A terepi tranzisztor klasztere
A terepi tranzisztor vagy FET egy tranzisztor, ahol a kimeneti áramot elektromos mező vezérli. A FET-et néha unipoláris tranzisztornak hívják, mivel egyvivős típusú működéssel jár. A FET tranzisztorok alapvető típusai teljesen eltérnek a BJT-től tranzisztor alapjai . A FET háromterminálos félvezető eszközök, forrás-, leeresztő- és kapu-terminálokkal.
A töltés hordozó elektronok vagy lyukak, amelyek a forrásból egy aktív csatornán keresztül áramlanak. Ezt az elektron áramlást a forrástól a lefolyásig a kapun és a forrás kapcsain keresztül alkalmazott feszültség szabályozza.
A FET tranzisztor típusai
A FET kétféle típusú - JFET vagy MOSFET.
Csomópont FET
Junction FET
A Junction FET tranzisztor egy olyan típusú tranzisztor, amely elektromosan vezérelt kapcsolóként használható. A elektromos energia aktív csatornán keresztül áramlik a források között a terminálok elvezetésére. Fordított alkalmazásával torzító feszültség a kapu termináljára , a csatorna feszült, így az elektromos áram teljesen kikapcsol.
A csatlakozási FET tranzisztor kétféle polaritásban áll rendelkezésre
N- csatornás JFET
N csatornás JFET
Az N csatornás JFET egy n típusú sávból áll, amelynek oldalán két p típusú réteget adnak fel. Az elektronok csatornája alkotja az eszköz N csatornáját. Az N-csatornás eszköz két végén két ohmos érintkező van kialakítva, amelyek összekapcsolódva kapu terminált alkotnak.
A forrás és a leeresztő kapcsokat a rúd másik két oldaláról veszik. A forrás és a leeresztő terminálok közötti potenciális különbséget Vdd-nek, a forrás és a kapu terminál közötti potenciális különbséget Vgs-nek nevezzük. A töltés áramlása az elektronok áramlásának köszönhető a forrástól a lefolyóig.
Amikor pozitív feszültséget alkalmaznak a lefolyó és a forrás kivezetésein, az elektronok az „S” forrásból a „D” kivezetésbe áramlanak, míg a hagyományos Id leeresztő áram a lefolyón keresztül a forrásig áramlik. Amint az áram átfolyik a készüléken, egy állapotban van.
Ha negatív polaritású feszültséget alkalmaznak a kapu termináljára, akkor a csatornában kimerülési régió jön létre. A csatorna szélessége csökken, ezáltal növeli a csatorna ellenállását a forrás és a lefolyó között. Mivel a kapu-forrás csomópont fordított torzítású és áram nem áramlik a készülékben, kikapcsolt állapotban van.
Tehát alapvetően, ha a kapu kapcsán alkalmazott feszültséget megnövelik, kevesebb áram áramlik a forrásból a lefolyóba.
Az N csatornás JFET vezetőképessége nagyobb, mint a P csatornás JFET. Tehát az N csatornás JFET hatékonyabb vezető a P csatornás JFET-hez képest.
P-csatornás JFET
A P csatorna A JFET egy P típusú sávból áll, amelynek két oldalán n típusú rétegek vannak adalékolva. A kapu terminált úgy alakítják ki, hogy mindkét oldalon összekapcsolják az ohmos érintkezőket. Az N csatornás JFET-hez hasonlóan a forrás és a leeresztő kivezetéseket a rúd másik két oldaláról veszik. A forrás és a leeresztő terminál között egy P típusú csatorna képződik, amely lyukakból, mint töltéshordozókból áll.
P csatornás JFET sáv
A lefolyó és a forrás kapcsán alkalmazott negatív feszültség biztosítja az áram áramlását a forrástól a lefolyó terminálig, és a készülék ohmos tartományban működik. A kapu kapcsán alkalmazott pozitív feszültség biztosítja a csatorna szélességének csökkenését, ezáltal növelve a csatorna ellenállását. Pozitívabb, hogy a kapu feszültsége kisebb, mint az eszközön átáramló áram.
A p csatornás Junction FET tranzisztor jellemzői
Az alábbiakban a p csatornás Junction Field Effect tranzisztor jellegzetes görbéjét és a tranzisztor különböző működési módjait mutatjuk be.
A p csatornás csomópont FET tranzisztor jellemzői
Levágási régió : Ha a kapu kapcsára alkalmazott feszültség elég pozitív a csatornához szélessége legyen minimális , áram nem folyik. Ez azt eredményezi, hogy az eszköz levágott tartományban van.
Ohmikus régió : Az eszközön átáramló áram lineárisan arányos az alkalmazott feszültséggel, amíg a megszakítási feszültség el nem éri. Ebben a régióban a tranzisztor mutat némi ellenállást az áram áramlásával szemben.
Telítettségi régió : Amikor a lefolyó-forrás feszültsége eléri azt az értéket, hogy az eszközön átáramló áram a lefolyó-forrás feszültségével állandó és csak a kapu-forrás feszültségével változik, akkor azt mondják, hogy a készülék a telítettségi tartományban van.
Bontja a régiót : Amikor a lefolyóforrás feszültsége eléri azt az értéket, amely a kimerülési régió lebomlását okozza, ami a lefolyó áram hirtelen növekedését okozza, akkor az eszköz a bontási régióban van. Ezt a lebontási régiót korábban érik el a lefolyó-forrás feszültségének alacsonyabb értéke esetén, amikor a kapu-forrás feszültsége pozitívabb.
MOSFET tranzisztor
MOSFET tranzisztor
A MOSFET tranzisztor, amint a neve is mutatja, egy p típusú (n típusú) félvezető rúd (két erősen adalékolt n típusú régióval diffundálva), amelynek felületén fémoxid réteg van elhelyezve, és a rétegből kivett lyukak képezik a forrást és leeresztő terminálok. Fémréteget raknak le az oxidrétegre, hogy kialakítsák a kaputerminált. A terepi tranzisztorok egyik alapvető alkalmazása a MOSFET kapcsolóként.
Ez a típusú FET tranzisztor három terminállal rendelkezik, amelyek forrás, lefolyó és kapu. A kapu kapcsára alkalmazott feszültség szabályozza az áram áramlását a forrástól a lefolyóig. Szigetelő fémoxid réteg jelenléte azt eredményezi, hogy a készüléknek nagy a bemeneti impedanciája.
A MOSFET tranzisztor típusai működési módok alapján
A MOSFET tranzisztor a leggyakrabban használt típusú terepi tranzisztor. A MOSFET működését két módban érik el, amelyek alapján a MOSFET tranzisztorokat osztályozzák. A MOSFET javítási módban egy csatorna fokozatos kialakításából áll, míg a MOSFET kimerülési módban egy már diffúz csatornából áll. A MOSFET fejlett alkalmazása CMOS .
Fejlesztés MOSFET tranzisztor
Ha negatív feszültséget vezetnek a MOSFET kapu termináljára, a pozitív töltést hordozó hordozók vagy furatok jobban felhalmozódnak az oxidréteg közelében. Csatorna képződik a forrástól a lefolyó terminálig.
Fejlesztés MOSFET tranzisztor
Amint a feszültség negatívabbá válik, a csatorna szélessége növekszik, és az áram a forrástól a lefolyó terminálig áramlik. Így ahogy az áram áramlása az alkalmazott kapufeszültséggel „fokozódik”, ezt az eszközt Enhancement típusú MOSFET-nek hívják.
Kiürítési módú MOSFET tranzisztor
A kimerülési módú MOSFET egy csatornából áll, amely diffundálva van a lefolyó és a forrás terminál között. Kapufeszültség hiányában a csatorna miatt az áram áramlik a forrásból a lefolyóba.
Kiürítési módú MOSFET tranzisztor
Ha ez a kapufeszültség negatívvá válik, pozitív töltések halmozódnak fel a csatornában.
Ez kimerülési régiót vagy mozdulatlan töltések régióját okozza a csatornában, és gátolja az áram áramlását. Tehát, mivel az áram áramlását befolyásolja a kimerülési régió kialakulása, ezt az eszközt kimerülési módú MOSFET-nek nevezzük.
Alkalmazások, amelyek kapcsolóként tartalmazzák a MOSFET-et
A BLDC motor fordulatszámának szabályozása
A MOSFET kapcsolóként használható DC motor működtetésére. Itt egy tranzisztort használnak a MOSFET kiváltására. A tranzisztor be- vagy kikapcsolásához a mikrovezérlő PWM jeleit használják.
A BLDC motor fordulatszámának szabályozása
A mikrokontroller csapjának logikai alacsony jele azt eredményezi, hogy az OPTO csatoló működni fog, magas kimeneti logikai jelet generálva. A PNP tranzisztor le van kapcsolva, ennek megfelelően a MOSFET elindul és bekapcsol. A leeresztő és a forrás kivezetései rövidzárlatosak, és az áram a motor tekercsébe úgy áramlik, hogy elkezd forogni. A PWM jelek biztosítják a motor fordulatszám-szabályozása .
LED-ek tömbjének vezetése:
LED-ek tömbjének vezetése
A MOSFET kapcsolóként történő működése magában foglalja a LED-ek tömbjének intenzitásának szabályozását. Itt egy tranzisztort használnak, amelyet külső források, például mikrovezérlő jelei vezetnek, a MOSFET meghajtására. A tranzisztor kikapcsolásakor a MOSFET megkapja az áramellátást és bekapcsol, így biztosítva a LED-tömb megfelelő torzítását.
Lámpa kapcsolása MOSFET segítségével:
Lámpa kapcsolása MOSFET segítségével
A MOSFET kapcsolóként használható a lámpák kapcsolásának vezérléséhez. Itt is a MOSFET egy tranzisztorkapcsoló segítségével vált ki. Külső forrásból származó mikrovezérlőből származó PWM jeleket használnak a tranzisztor vezetésének szabályozására, és ennek megfelelően a MOSFET be- vagy kikapcsol, így vezérelve a lámpa kapcsolását.
Reméljük, hogy sikerrel szolgáltattuk a legjobb tudást az olvasóknak a terepi tranzisztorok témájáról. Szeretnénk, ha az olvasók válaszolnának egy egyszerű kérdésre: Miben különböznek a FET-ek a BJT-ktől, és miért használják őket összehasonlítóbb módon?
Kérjük, válaszait, valamint visszajelzését az alábbi megjegyzés részben.
Fotók
A mezőhatású tranzisztor csoportja alibaba
N csatornás JFET szolarbotika
P csatornás JFET bár által wikimedia
A P csatorna JFET jellemzői görbével tanulás az elektronikáról
MOSFET tranzisztor által imimg
A MOSFET tranzisztor javítása ma
