Unsa ang papel sa gagmay nga boltahe nga MOSFET?

Adunay daghang mga lahi saMga MOSFET, nag-una gibahin ngadto sa junction MOSFETs ug insulated ganghaan MOSFETs duha ka mga kategoriya, ug ang tanan adunay N-channel ug P-channel puntos.

Ang Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, nga gitawag nga MOSFET, gibahin sa pagkahurot nga tipo nga MOSFET ug tipo sa pagpaayo nga MOSFET.

Ang mga MOSFET gibahin usab sa single-gate ug dual-gate tubes. Ang dual-gate MOSFET adunay duha ka independente nga ganghaan G1 ug G2, gikan sa pagtukod sa katumbas sa duha ka single-gate MOSFETs konektado sa serye, ug ang output kasamtangan nga mga kausaban pinaagi sa duha ka ganghaan boltahe kontrol. Kini nga kinaiya sa dual-gate MOSFETs nagdala ug dakong kasayon ​​kon gamiton isip high-frequency amplifiers, gain control amplifier, mixer ug demodulators.

1, MOSFETtipo ug istruktura

Ang MOSFET usa ka matang sa FET (laing matang mao ang JFET), mahimong himoon ngadto sa gipauswag o depletion type, P-channel o N-channel sa kinatibuk-an nga upat ka matang, apan ang teoretikal nga aplikasyon sa gipalambo lamang nga N-channel MOSFET ug gipalambo nga P- channel MOSFET, mao nga kasagaran gitawag nga NMOS, o PMOS nagtumong sa niini nga mga duha ka mga matang. Kung nganong dili gamiton ang mga MOSFET nga tipo sa pagkaubos, ayaw irekomenda ang pagpangita sa hinungdan nga hinungdan. Mahitungod sa duha ka gipaayo nga MOSFET, ang mas sagad nga gigamit mao ang NMOS, ang hinungdan mao nga ang on-resistance gamay ra, ug dali nga paghimo. Mao nga ang pagbalhin sa suplay sa kuryente ug mga aplikasyon sa pagmaneho sa motor, kasagaran naggamit sa NMOS. ang mosunud nga kinutlo, apan labi pa nga nakabase sa NMOS. tulo ka mga lagdok sa MOSFET parasitic capacitance anaa sa taliwala sa tulo ka mga lagdok, nga dili mao ang atong mga panginahanglan, apan tungod sa manufacturing proseso limitasyon. Ang paglungtad sa parasitic capacitance sa disenyo o pagpili sa drive circuit sa pagluwas sa pipila ka mga panahon, apan walay paagi sa paglikay, ug unya detalyado nga pasiuna. Sa MOSFET schematic diagram makita, ang habwa, ug tinubdan sa taliwala sa usa ka parasitic diode. Gitawag kini nga body diode, sa pagmaneho sa rational load, kini nga diode hinungdanon kaayo. Pinaagi sa dalan, ang body diode anaa lamang sa usa ka MOSFET, kasagaran dili sulod sa integrated circuit chip.

2, MOSFET conduction nga mga kinaiya

Ang kamahinungdanon sa conduction mao ang usa ka switch, katumbas sa usa ka switch closure.NMOS mga kinaiya, Vgs mas dako pa kay sa usa ka piho nga bili magpahigayon, angay alang sa paggamit sa kaso sa diha nga ang tinubdan mao ang grounded (low-end drive), lamang ang ganghaan boltahe moabut. sa 4V o 10V.PMOS nga mga kinaiya, Vgs ubos pa kay sa usa ka piho nga bili magpahigayon, angay alang sa paggamit sa kaso sa diha nga ang tinubdan konektado sa VCC (high-end drive).

Bisan pa, siyempre, ang PMOS mahimong sayon ​​​​kaayo nga gamiton isip usa ka high-end nga drayber, apan tungod sa on-resistance, mahal, dili kaayo matang sa pagbayloay ug uban pang mga rason, sa high-end nga drayber, kasagaran naggamit gihapon sa NMOS.

3, MOSFETpagkawala sa pagbalhin

Bisan kung kini NMOS o PMOS, pagkahuman anaa ang on-resistance, aron ang kasamtangan mag-ut-ot sa enerhiya niini nga pagsukol, kini nga bahin sa enerhiya nga gigamit gitawag nga on-resistance loss. Ang pagpili sa MOSFET nga adunay gamay nga on-resistance makapakunhod sa on-resistance nga pagkawala. Ang kasagaran nga low-power MOSFET on-resistance kasagaran sa napulo ka milliohms, pipila ka milliohms didto. MOS sa on-time ug cut-off, kinahanglan nga dili diha-diha dayon sa pagkompleto sa boltahe sa tibuok MOS adunay usa ka proseso sa pagkahulog, ang kasamtangan nga nagaagay pinaagi sa usa ka proseso sa pagsaka, sa niini nga panahon, ang pagkawala sa MOSFET mao ang produkto sa boltahe ug kasamtangan gitawag nga switching loss. Kasagaran ang pagkawala sa pagbalhin mas dako kaysa pagkawala sa pagpadagan, ug kung mas paspas ang frequency sa pagbalhin, mas dako ang pagkawala. Ang usa ka dako nga produkto sa boltahe ug kasamtangan sa diha-diha nga sa conduction naglangkob sa usa ka dako nga pagkawala. Ang pagpamubo sa oras sa pagbalhin makapakunhod sa pagkawala sa matag pagpaagi; ang pagkunhod sa frequency sa pagbalhin makapakunhod sa gidaghanon sa mga switch kada yunit sa oras. Ang duha nga mga pamaagi makapakunhod sa pagkawala sa switch.

 
4, MOSFET drive

Kon itandi sa bipolar transistors, kasagarang gituohan nga walay kasamtangan nga gikinahanglan sa paghimo sa MOSFET nga paggawi, lamang nga ang GS boltahe mao ang labaw sa usa ka piho nga bili. Sayon ra kining buhaton, bisan pa, kinahanglan usab naton ang kadali. Sa istruktura sa MOSFET imong makita nga adunay usa ka parasitic capacitance tali sa GS, GD, ug ang pagmaneho sa MOSFET mao, sa teorya, ang pag-charge ug pagdiskarga sa kapasidad. Ang pag-charge sa kapasitor nanginahanglan usa ka sulud, ug tungod kay ang pag-charge dayon sa kapasitor mahimong tan-awon ingon usa ka mubo nga sirkito, ang dali nga sulud mahimong taas. Ang pagpili / disenyo sa MOSFET drive ang unang butang nga hatagan ug pagtagad mao ang gidak-on sa dali nga short-circuit nga kasamtangan nga mahatag. Ang ikaduha nga butang nga hatagan pagtagad mao nga, sa kasagaran gigamit sa high-end drive NMOS, sa panginahanglan mao ang boltahe sa ganghaan mas dako kaysa sa gigikanan nga boltahe. High-end drive MOS tube conduction tinubdan boltahe ug habwa, boltahe (VCC) sa mao usab nga, mao nga ang ganghaan boltahe kay sa VCC 4V o 10V. sa paghunahuna nga sa samang sistema, aron makakuha og mas dako nga boltahe kay sa VCC, kinahanglan nato ang usa ka espesyal nga boost circuit. Daghang mga drayber sa motor ang integrated charge pump, aron hatagan pagtagad mao ang kinahanglan nga mopili sa angay nga eksternal nga kapasitor, aron makakuha og igo nga short-circuit nga kasamtangan nga magmaneho sa MOSFET. Ang 4V o 10V nga giingon sa ibabaw sagad nga gigamit nga MOSFET sa boltahe, ang disenyo siyempre, kinahanglan nga adunay usa ka piho nga margin. Ang mas taas nga boltahe, mas paspas ang on-state speed ug mas ubos ang on-state nga pagsukol. Kasagaran adunay usab mas gamay nga on-state nga boltahe nga MOSFET nga gigamit sa lainlaing mga kategorya, apan sa 12V automotive electronics system, ang ordinaryo nga 4V on-state igo na.

Ang mga nag-unang parameter sa MOSFET mao ang mga musunud:

1. ganghaan tinubdan breakdown boltahe BVGS - sa proseso sa pagdugang sa ganghaan tinubdan boltahe, sa pagkaagi nga ang ganghaan kasamtangan nga IG gikan sa zero sa pagsugod sa usa ka mahait nga pagtaas sa VGS, nailhan nga ang ganghaan tinubdan breakdown boltahe BVGS.

2. turn-on boltahe VT - turn-on boltahe (nailhan usab nga ang threshold boltahe): sa paghimo sa tinubdan S ug habwa, habwa, D sa taliwala sa sinugdanan sa conductive channel naglangkob sa ganghaan boltahe nga gikinahanglan; - standardized N-channel MOSFET, VT mao ang mahitungod sa 3 ~ 6V; - pagkahuman sa proseso sa pag-uswag, mahimo’g himuon ang kantidad sa MOSFET VT hangtod sa 2 ~ 3V.

3. Drain breakdown voltage BVDS - ubos sa kondisyon sa VGS = 0 (reinforced) , sa proseso sa pagdugang sa drain voltage aron ang ID magsugod sa pagdugang sa mahinuklugong sa diha nga ang VDS gitawag nga drain breakdown voltage BVDS - ID mahinuklugong misaka tungod sa sa mosunod nga duha ka aspeto:

(1) pagkaguba sa avalanche sa depletion layer duol sa drain electrode

(2) drain-source inter-pole penetration breakdown - pipila ka gamay nga boltahe nga MOSFET, ang gitas-on sa channel niini mubo, matag karon ug unya aron madugangan ang VDS maghimo sa alisngaw nga rehiyon sa depletion layer matag karon ug unya aron mapalapad ngadto sa tinubdan nga rehiyon , aron ang channel nga gitas-on sa zero, nga mao, sa taliwala sa habwa, tinubdan penetration, penetration, ang tinubdan nga rehiyon sa kadaghanan sa mga carrier, ang tinubdan nga rehiyon, mahimong tul-id sa pag-agwanta sa pagkunhod sa layer sa pagsuyup sa electric field, sa pag-abot sa leakage nga rehiyon, nga miresulta sa usa ka dako nga ID.

4. DC input resistance RGS-ie, ang ratio sa boltahe nga gidugang tali sa ganghaan tinubdan ug sa ganghaan kasamtangan, kini nga kinaiya usahay gipahayag sa mga termino sa ganghaan kasamtangan nga nagaagay pinaagi sa ganghaan MOSFET ni RGS dali rang molapas sa 1010Ω. 5.

5. low-frequency transconductance gm sa VDS alang sa usa ka pirmi nga bili sa mga kondisyon, ang microvariance sa alisngaw karon ug ang ganghaan tinubdan boltahe microvariance tungod niini nga kausaban mao ang gitawag nga transconductance gm, nga nagpakita sa kontrol sa ganghaan tinubdan boltahe sa habwa, habwa, mao ang pagpakita nga ang MOSFET amplification sa usa ka importante nga parameter, kasagaran sa range sa pipila ngadto sa pipila ka mA / V. Ang MOSFET dali rang molapas sa 1010Ω.