Mi az a kimerítési mód MOSFET: Működés és alkalmazásai

A fém-oxid-félvezető térhatású tranzisztor ill MOSFET egy feszültségvezérelt eszköz, amely olyan terminálokkal van felszerelve, mint a forrás, a lefolyó, a kapu és a test az áramkörökön belüli feszültségek erősítésére vagy váltására, és széles körben használják digitális alkalmazásokhoz használt IC-kben is. Ezeket analóg áramkörökben is használják, mint például erősítők és szűrők. A MOSFET-eket elsősorban a hátrányok kiküszöbölésére tervezték TÉNYEK mint a nagy leeresztő ellenállás, mérsékelt bemeneti impedancia és lassú működés. A MOSFET-ek kétféle bővítési módból és kimerítési módból állnak. Ez a cikk a MOSFET egyik típusát tárgyalja kimerülési mód MOSFET – típusok, alkalmazásokkal való munka.

Mi az a kimerítési mód MOSFET?

Az a MOSFET, amely általában anélkül kapcsol be, hogy a csatlakozáskor bármilyen kapufeszültséget alkalmazna, kimerítési módú MOSFET-nek nevezik. Ebben a MOSFET-ben az áram a leeresztő termináltól a forrásig folyik. Ez a MOSFET típus az eszközön szokásos módon is ismert.

Ha a MOSFET kaputermináljára feszültséget kapcsolunk, a forráscsatorna lefolyása ellenállóbbá válik. Amikor a kapuforrás feszültsége jobban megnövekszik, az áram áramlása a lefolyóból a forrásba csökkenni fog, amíg az áram áramlása a lefolyóból a forrásba meg nem áll.

Kérjük, tekintse meg ezt a linket, ha többet szeretne megtudni erről MOSFET kapcsolóként

Kimerülési mód MOSFET szimbólum

A kimerítési mód MOSFET szimbólumai a p-csatorna és az n-csatorna esetében az alábbiakban láthatók. Ezekben a MOSFET-ekben a nyíl szimbólumok a MOSFET típusát jelzik, például P-típusú vagy N-típusú. Ha a nyíl szimbólum belső irányú, akkor n-csatornás, és ha a nyíl szimbólum kívül van, akkor p-csatornás.

Hogyan működik a kimerítési mód MOSFET?

A kimerítő MOSFET alapértelmezés szerint aktiválva van. Itt a forrás és lefolyó terminálok fizikailag csatlakoztatva vannak. A MOSFET működésének megértéséhez ismerjük meg a kimerítő MOSFET típusait.

A kimerítési mód MOSFET típusai

Az Kimerülési mód MOSFET struktúra típustól függően változik. A MOSFET-ek kétféle p-csatornás kimerülési mód és n-csatornás kimerülési mód. Tehát az alábbiakban tárgyaljuk a kimerítési mód MOSFET struktúráit és működését.

N-Channel Depletion MOSFET

Az N-Channel Depletion MOSFET felépítése alább látható. Az ilyen típusú kimerítő MOSFET-nél a forrást és a lefolyót egy kis N-típusú félvezető csík köti össze. Az ebben a MOSFET-ben használt szubsztrát egy P-típusú félvezető, és az elektronok a többségi töltéshordozók az ilyen típusú MOSFET-ben. Itt a forrás és a lefolyó erősen adalékolt.

Az N-csatornás kimerítési módú MOSFET felépítése megegyezik az n-csatornás továbbfejlesztett módú MOSFET-tel, kivéve, hogy működése eltérő. A forrás és a leeresztő kivezetés közötti rés n-típusú szennyeződésekből áll.

Ha potenciálkülönbséget alkalmazunk a két kivezetés, például a forrás és a lefolyó között, az áram a hordozó teljes n-es területén folyik. Ha negatív feszültséget kapcsolunk ennek a MOSFET-nek a kaputermináljára, a töltéshordozók, például az elektronok taszítják és lefelé mozognak a dielektromos réteg alatti n-régióban. Tehát a töltéshordozó kimerülése a csatornán belül fog bekövetkezni.

Így a csatorna általános vezetőképessége csökken. Ilyen körülmények között, ha ugyanazt a feszültséget kapcsolják a GATE terminálra, a leeresztő áram csökken. Ha a negatív feszültség tovább nő, eléri a csípős mód .

Itt a leeresztő áram a csatornán belüli töltéshordozók kimerülésének változtatásával szabályozzuk, így ezt nevezzük kimerülés MOSFET . Itt a leeresztő kapocs +ve potenciálban van, a kapu terminál -ve potenciálban, a forrás pedig 0 potenciálon van. Így a feszültség ingadozása a lefolyó és a kapu között nagy a forrástól a kapuig viszonyítva, így a kimerítő réteg szélessége nagy az elvezetéshez képest a forrás terminálhoz képest.

P-Channel Depletion MOSFET

A P-csatorna kimerítő MOSFET-ben egy kis P-típusú félvezető csík köti össze a forrást és a lefolyót. A forrás és a lefolyó P-típusú félvezető, a szubsztrátum pedig N-típusú félvezető. A töltéshordozók többsége lyuk.

A p csatorna kimerítésű MOSFET konstrukciója teljesen ellentétes az n csatorna kimerülési módú MOSFET-tel. Ez a MOSFET tartalmaz egy csatornát, amely a forrás és vízelvezető régió amivel erősen adalékolt p-típusú szennyeződések. Tehát ebben a MOSFET-ben az n-típusú szubsztrátot használják, és a csatorna p-típusú, amint az az ábrán látható.

Ha a MOSFET kaputermináljára +ve feszültséget kapcsolunk, akkor a kisebbségi töltéshordozók, mint például a p-típusú régióban lévő elektronok, az elektrosztatikus hatás miatt vonzódni fognak, és rögzített negatív szennyező ionokat képeznek. Így a csatornán belül kimerülési tartomány képződik, és ennek következtében a csatorna vezetőképessége csökken. Ily módon a leeresztőáramot a kapukapcson +ve feszültség vezérli.

Ha a MOSFET kaputermináljára +ve feszültséget kapcsolunk, akkor a kisebbségi töltéshordozók, mint például a p-típusú régióban lévő elektronok, az elektrosztatikus hatás miatt vonzódni fognak, és rögzített negatív szennyező ionokat képeznek. Így a csatornán belül kimerülési tartomány képződik, és ennek következtében a csatorna vezetőképessége csökken. Ily módon a leeresztőáramot a kapukapcson +ve feszültség vezérli.

Az ilyen típusú kimerítési típusú MOSFET aktiválásához a kapufeszültségnek 0 V-nak kell lennie, és a leeresztőáram értékének nagynak kell lennie, hogy a tranzisztor az aktív tartományban legyen. Tehát még egyszer a MOSFET bekapcsolásához +ve feszültséget adunk a forrás terminálon. Tehát elegendő pozitív feszültség mellett, és nincs feszültség az alapkivezetésre, ez a MOSFET maximálisan működik és nagy áramerősséggel rendelkezik.

A P-csatorna kimerítő MOSFET deaktiválásához kétféleképpen vághatja le az előfeszítő pozitív feszültséget, amely táplálja a lefolyót, ellenkező esetben -ve feszültséget kapcsolhat a kapu termináljára. Ha a kapu kivezetése negatív feszültséget kap, az áram csökken. Amint a kapu feszültsége negatívabbra fordul, az áramerősség csökken a lekapcsolásig, ekkor a MOSFET „KI” állapotba kerül. Tehát ez leállítja a nagy forrást az áram levezetésében.

Tehát, ha a MOSFET kaputermináljára újabb negatív feszültség kerül, akkor ez a MOSFET kevesebbet fog vezetni, és kevesebb áram lesz a forrás-leeresztő terminálon keresztül. Amint a kapufeszültség elér egy bizonyos –ve feszültségküszöböt, akkor kikapcsolja a tranzisztort. Tehát a -ve feszültség kikapcsolja a tranzisztort.

Jellemzők

Az lefolyó MOSFET jellemzői alább tárgyaljuk.

Az N csatornás kimerülés MOSFET leeresztési jellemzői

Az n csatornás kimerülési MOSFET leeresztési jellemzői az alábbiakban láthatók. Ezek a jellemzők a VDS és az IDSS között vannak ábrázolva. Ha folyamatosan növeljük a VDS értékét, akkor az azonosító növekszik. Egy bizonyos feszültség után a leeresztőáram ID állandóvá válik. A Vgs = 0 telítési áramértéket IDSS-nek nevezzük.

Amikor az alkalmazott feszültség negatív, és akkor ez a feszültség a kapu kivezetésénél elektronként nyomja a töltéshordozókat a hordozóra. És ezen a p-típusú hordozón belüli lyukakat is vonzzák ezek az elektronok. Tehát ennek a feszültségnek köszönhetően a csatornán belüli elektronok lyukakkal egyesülnek. A rekombináció sebessége az alkalmazott negatív feszültségtől függ.

Ha ezt a negatív feszültséget növeljük, a rekombinációs sebesség is növekedni fog, ami csökkenti a nem. A csatornán belül elérhető elektronok mennyisége hatékonyan csökkenti az áramot.

Ha megfigyeljük a fenti jellemzőket, akkor látható, hogy amikor a VGS érték negatívabb lesz, akkor a leeresztő áram csökken. Egy bizonyos feszültségnél ez a negatív feszültség nullává válik. Ezt a feszültséget csípőfeszültségnek nevezik.

Ez a MOSFET a pozitív feszültségre is működik, tehát ha pozitív feszültséget kapcsolunk a kapu termináljára, akkor az elektronok az N-csatornához vonzódnak. Tehát a sz. Az elektronok száma ezen a csatornán belül megnő. Így az áramáramlás ezen a csatornán belül megnő. Tehát a pozitív Vgs értéknél az azonosító még több lesz, mint az IDSS.

Az N csatornás kimerülés MOSFET átviteli jellemzői

Az alábbiakban látható az N csatornás kimerülésű MOSFET átviteli jellemzői, amely hasonló a JFET-hez. Ezek a jellemzők határozzák meg az azonosító és a VGS közötti fő kapcsolatot a rögzített VDS-értékhez. A pozitív VGS értékeknél megkaphatjuk az ID értéket is.

Emiatt a karakterisztika görbéje a jobb oldalra fog nyúlni. Amikor a VGS-érték pozitív, a sz. Az elektronok száma a csatornán belül megnő. Ha a VGS pozitív, akkor ez a régió a fokozási régió. Hasonlóképpen, ha a VGS negatív, akkor ezt a régiót kimerülési régiónak nevezik.

Az ID és a Vgs közötti fő kapcsolat az ID = IDSS (1-VGS/VP)^2 segítségével fejezhető ki. Ezzel a kifejezéssel megtalálhatjuk a Vgs azonosító értékét.

A P csatorna kimerülésének MOSFET leeresztési jellemzői

A P csatorna kimerülési MOSFET elvezetési jellemzői az alábbiakban láthatók. Itt a VDS feszültség negatív, a Vgs feszültség pedig pozitív. Ha folyamatosan növeljük a Vgs-t, akkor az Id (lefolyóáram) csökkenni fog. A lecsípő feszültségnél ez az Id (lefolyóáram) nullává válik. Ha a VGS negatív, akkor az azonosító érték még magasabb lesz, mint az IDSS.

A P csatorna kimerülésének MOSFET átviteli jellemzői

A P csatorna kimerülési MOSFET átviteli jellemzői az alábbiakban láthatók, ami az n csatorna kimerülésének MOSFET átviteli jellemzőinek tükörképe. Itt megfigyelhető, hogy a leeresztőáram a pozitív VGS régióban a cut-off ponttól az IDSS-ig növekszik, majd a negatív VGS érték növekedésével tovább növekszik.

Alkalmazások

A kimerítő MOSFET alkalmazások a következőket tartalmazzák.

• Ez a kimerült MOSFET használható állandó áramforrás és lineáris szabályozó áramkörökben, mint a átmenő tranzisztor .
• Ezeket széles körben használják az indító segédtáp áramkörben.
• Általában ezek a MOSFET-ek akkor kapcsolnak be, ha nincs feszültség, ami azt jelenti, hogy normál körülmények között áramot tudnak vezetni. Így ezt a digitális logikai áramkörökben terhelési ellenállásként használják.
• Ezeket a PWM IC-ken belüli flyback áramkörökhöz használják.
• Ezeket távközlési kapcsolókban, félvezető relékben és sok másban használják.
• Ezt a MOSFET-et feszültségseprő áramkörökben, áramfigyelő áramkörökben, led tömb meghajtó áramkörökben stb.

Így ez a kimerítési mód áttekintése MOSFET – működik pályázatokkal. Itt egy kérdés, hogy mi az a MOSFET bővítő mód?