Transistor épék médan-oksida-semikonduktor (MOSFET, MOS-FET, atanapi MOS FET) mangrupikeun jinis transistor épék médan (FET), anu paling sering didamel ku oksidasi silikon anu dikontrol. Mibanda Gerbang insulated, tegangan nu nangtukeun konduktivitas alat.
Fitur utamina nyaéta aya lapisan insulasi silikon dioksida antara gerbang logam sareng saluran, janten gaduh résistansi input anu luhur (dugi ka 1015Ω). Éta ogé dibagi kana tabung N-kanal sareng tabung P-kanal. Biasana substrat (substrat) jeung sumber S disambungkeun babarengan.
Numutkeun kana modeu konduksi anu béda, MOSFET dibagi kana jinis paningkatan sareng jinis depletion.
Nu disebut tipe enhancement hartina: nalika VGS = 0, tabung aya dina kaayaan cut-off. Saatos nambahkeun VGS bener, lolobana operator katarik gerbang, sahingga "enhancing" operator di wewengkon ieu sarta ngabentuk saluran conductive. .
Mode depletion hartina lamun VGS = 0, saluran kabentuk. Lamun VGS bener ditambahkeun, paling operator bisa ngalir kaluar tina saluran, sahingga "depleting" operator jeung ngahurungkeun tube pareum.
Ngabédakeun alesanana: résistansi input JFET langkung ti 100MΩ, sareng transkonduktansi anu luhur pisan, nalika gerbang dipingpin, médan magnét rohangan jero ruangan gampang pisan pikeun ngadeteksi sinyal data tegangan kerja dina gerbang, ku kituna pipa condong ka nepi ka, atawa condong on-off. Lamun tegangan induksi awak langsung ditambahkeun kana gerbang, sabab gangguan éléktromagnétik konci kuat, kaayaan di luhur bakal leuwih signifikan. Lamun jarum méteran deflects sharply ka kénca, eta hartina pipa condong jadi nepi ka, RDS résistor solokan-sumber expands, sarta jumlah solokan-sumber ayeuna nurun IDS. Sabalikna, jarum méteran deflects sharply ka katuhu, nunjukkeun yén pipa condong on-off, RDS turun, sarta IDS naek. Nanging, arah anu pasti dimana jarum méteran dibelokkeun kedah gumantung kana kutub positip sareng négatip tina tegangan induksi (tegangan kerja arah positif atanapi tegangan kerja arah sabalikna) sareng titik tengah pipa.
WINSOK DFN3x3 MOSFET
Nyandak saluran N sabagé conto, éta dijieun dina substrat silikon tipe-P kalawan dua wewengkon difusi sumber kacida doped N + jeung wewengkon difusi solokan N +, lajeng éléktroda sumber S jeung éléktroda solokan D dipingpin kaluar mungguh. Sumber sareng substrat disambungkeun sacara internal, sareng aranjeunna salawasna ngajaga poténsi anu sami. Nalika solokan disambungkeun ka terminal positif catu daya jeung sumber disambungkeun ka terminal négatip tina catu daya sarta VGS = 0, saluran ayeuna (ie solokan ayeuna) ID = 0. Salaku VGS laun naek, katarik ku tegangan Gerbang positif, operator minoritas muatan négatip nu ngainduksi antara dua wewengkon difusi, ngabentuk saluran N-tipe ti solokan ka sumber. Nalika VGS leuwih gede dibandingkeun tegangan péngkolan-on VTN tina tube (umumna ngeunaan + 2V), tube N-kanal dimimitian pikeun ngalaksanakeun, ngabentuk ID ayeuna solokan.
VMOSFET (VMOSFET), nami lengkepna nyaéta V-groove MOSFET. Ieu mangrupakeun-efisiensi tinggi anyar dimekarkeun, alat switching kakuatan sanggeus MOSFET. Henteu ngan ukur inherits impedansi input luhur MOSFET (≥108W), tapi ogé arus nyetir leutik (sakitar 0.1μA). Ogé boga ciri alus teuing kayaning tegangan tahan tinggi (nepi ka 1200V), arus operasi badag (1.5A ~ 100A), kakuatan kaluaran tinggi (1 ~ 250W), linearity transconductance alus, sarta speed switching gancang. Justru sabab ngagabungkeun kaunggulan tabung vakum sareng transistor kakuatan, éta seueur dianggo dina amplifier tegangan (tegangan amplifikasi tiasa ngahontal rébuan kali), power amplifier, switching catu daya sareng inverter.
Salaku urang sadaya terang, Gerbang, sumber na solokan of a MOSFET tradisional kasarna dina pesawat horizontal sarua dina chip, sarta ayeuna operasi na dasarna ngalir dina arah horizontal. Tabung VMOS béda. Cai mibanda dua fitur struktural utama: kahiji, Gerbang logam adopts struktur alur V ngawangun; kadua, mibanda konduktivitas nangtung. Kusabab solokan ditarik tina tonggong chip, ID henteu ngalir sacara horisontal sapanjang chip, tapi mimitian ti N + wilayah doped beurat (sumber S) jeung ngalir kana wewengkon N-drift enteng doped ngaliwatan saluran P. Tungtungna, éta ngahontal vertikal ka handap ka solokan D. Kusabab aliran aréa cross-sectional naek, arus badag bisa ngaliwatan. Kusabab aya lapisan insulasi silikon dioksida antara gerbang sareng chip, éta masih mangrupa MOSFET Gerbang insulated.
Kaunggulan tina pamakéan:
MOSFET mangrupikeun unsur anu dikontrol tegangan, sedengkeun transistor mangrupikeun unsur anu dikontrol ayeuna.
MOSFETs kudu dipaké lamun ngan jumlah leutik arus diwenangkeun dicokot tina sumber sinyal; transistor kedah dianggo nalika tegangan sinyal lemah sareng langkung seueur arus anu diidinan ditarik tina sumber sinyal. MOSFET ngagunakeun pamawa mayoritas pikeun ngalirkeun listrik, ku kituna disebut alat unipolar, sedengkeun transistor ngagunakeun duanana pamawa mayoritas jeung operator minoritas pikeun ngalirkeun listrik, ku kituna disebut alat bipolar.
Sumber sareng solokan sababaraha MOSFET tiasa dianggo silih ganti, sareng tegangan gerbang tiasa positip atanapi négatip, ngajantenkeun langkung fleksibel tibatan triodes.
MOSFET tiasa beroperasi dina kaayaan arus sareng tegangan anu rendah pisan, sareng prosés manufakturna tiasa gampang ngahijikeun seueur MOSFET dina chip silikon. Ku alatan éta, MOSFET geus loba dipaké dina skala badag sirkuit terpadu.
Olueky SOT-23N MOSFET
Karakteristik aplikasi masing-masing MOSFET sareng transistor
1. Sumber s, Gerbang g, sarta solokan d tina MOSFET pakait jeung emitter e, base b, sarta collector c tina transistor mungguh. fungsi maranéhanana anu sarupa.
2. MOSFET mangrupakeun alat ayeuna tegangan-dikawasa, iD ieu dikawasa ku vGS, sarta koefisien amplifikasi na gm umumna leutik, sahingga kamampuhan amplifikasi MOSFET goréng; transistor mangrupakeun alat ayeuna-dikawasa ayeuna, sarta iC dikawasa ku iB (atanapi iE).
3. Gerbang MOSFET draws ampir euweuh ayeuna (ig»0); sedengkeun dasar transistor sok ngagambar arus anu tangtu nalika transistor berpungsi. Ku alatan éta, résistansi input gerbang MOSFET langkung luhur tibatan résistansi input transistor.
4. MOSFET diwangun ku multicarriers aub dina konduksi; transistor boga dua pamawa, multicarriers sarta operator minoritas, aub dina konduksi. Konsentrasi operator minoritas dipangaruhan pisan ku faktor sapertos suhu sareng radiasi. Ku alatan éta, MOSFETs boga stabilitas hawa hadé tur résistansi radiasi kuat ti transistor. MOSFETs kudu dipaké dimana kaayaan lingkungan (suhu, jsb) greatly rupa-rupa.
5. Nalika logam sumber jeung substrat MOSFET disambungkeun babarengan, sumber na solokan bisa dipaké bulak balik, sarta ciri robah saeutik; bari nalika collector jeung emitter of triode dipaké bulak balik, ciri pisan béda. Nilai β bakal diréduksi pisan.
6. Koéfisién noise of MOSFET pisan leutik. MOSFET kedah dianggo sabisa-bisa dina tahap input sirkuit amplifier low-noise sareng sirkuit anu peryogi rasio signal-to-noise anu luhur.
7. Duanana MOSFET na transistor bisa ngabentuk rupa sirkuit panguat sarta sirkuit switching, tapi urut ngabogaan prosés manufaktur basajan tur mibanda kaunggulan konsumsi kakuatan low, stabilitas termal alus, sarta rentang tegangan catu daya operasi lega. Ku alatan éta, éta loba dipaké dina skala badag tur skala badag sirkuit terpadu.
8. Transistor ngabogaan on-resistance badag, sedengkeun MOSFET ngabogaan on-resistance leutik, ngan sababaraha ratus mΩ. Dina alat-alat listrik ayeuna, MOSFET umumna dianggo salaku saklar, sareng efisiensina kawilang luhur.
WINSOK SOT-323 encapsulation MOSFET
MOSFET vs Transistor Bipolar
MOSFET mangrupakeun alat tegangan-dikawasa, sarta Gerbang nyokot dasarna euweuh ayeuna, bari transistor mangrupakeun alat ayeuna-dikawasa, sarta dasarna kedah nyandak arus tangtu. Ku alatan éta, nalika dipeunteun ayeuna tina sumber sinyal pisan leutik, MOSFET kudu dipaké.
MOSFET mangrupakeun konduktor multi-carrier, bari duanana operator transistor a ilubiung dina konduksi. Kusabab konsentrasi operator minoritas sénsitip pisan kana kaayaan éksternal sapertos suhu sareng radiasi, MOSFET langkung cocog pikeun kaayaan dimana lingkunganana robih pisan.
Salian dipaké salaku alat panguat sareng saklar anu tiasa dikontrol sapertos transistor, MOSFET ogé tiasa dianggo salaku résistor linier variabel anu dikontrol tegangan.
Sumber sareng solokan MOSFET strukturna simetris sareng tiasa dianggo silih ganti. Tegangan gerbang-sumber tina mode depletion MOSFET tiasa positip atanapi négatif. Ku alatan éta, ngagunakeun MOSFETs leuwih fleksibel ti transistor.
waktos pos: Oct-13-2023
