MOSFET-lərin gərginliyi niyə idarə olunur?

MOSFET-lər (Metal Oksid Yarımkeçirici Sahə Təsirli Transistorlar) gərginliklə idarə olunan cihazlar adlanır, çünki onların iş prinsipi onu idarə etmək üçün cərəyana güvənməkdənsə, əsasən drenaj cərəyanı (Id) üzərindəki qapı gərginliyinin (Vgs) idarə edilməsinə əsaslanır. bipolyar tranzistorlara (məsələn, BJT-lərə) aiddir. Aşağıda gərginliklə idarə olunan bir cihaz kimi MOSFET-in ətraflı izahı verilmişdir:

İş prinsipi

Qapı Gərginliyinə Nəzarət:MOSFET-in ürəyi onun qapısı, mənbəyi və drenajı və qapının altındakı izolyasiya təbəqəsi (adətən silikon dioksid) arasındakı quruluşda yerləşir. Darvaza bir gərginlik tətbiq edildikdə, izolyasiya edən təbəqənin altında bir elektrik sahəsi yaranır və bu sahə mənbə ilə drenaj arasındakı sahənin keçiriciliyini dəyişir.

Keçirici kanalın formalaşması:N-kanallı MOSFET-lər üçün qapı gərginliyi Vgs kifayət qədər yüksək olduqda (həddi gərginlik Vt adlanan xüsusi dəyərdən yuxarı), qapının altındakı P tipli substratda elektronlar izolyasiya təbəqəsinin alt tərəfinə çəkilərək N- mənbə və drenaj arasında keçiriciliyə imkan verən tip keçirici kanal. Əksinə, əgər Vgs Vt-dən aşağı olarsa, keçirici kanal əmələ gəlmir və MOSFET kəsilmə nöqtəsindədir.

Drenaj cərəyanına nəzarət:drenaj cərəyanının ölçüsü Id əsasən qapı gərginliyi Vgs tərəfindən idarə olunur. Vgs nə qədər yüksək olsa, keçirici kanal daha geniş əmələ gəlir və drenaj cərəyanı İd daha böyükdür. Bu əlaqə MOSFET-ə gərginliklə idarə olunan cərəyan cihazı kimi çıxış etməyə imkan verir.

Piezo xarakteristikası üstünlükləri

Yüksək Giriş Empedansı:MOSFET-in giriş empedansı, qapının və mənbə-dren bölgəsinin izolyasiya edən təbəqə ilə təcrid olunması səbəbindən çox yüksəkdir və qapı cərəyanı demək olar ki, sıfırdır, bu da onu yüksək giriş empedansının tələb olunduğu dövrələrdə faydalı edir.

Aşağı səs-küy:MOSFET-lər əsasən yüksək giriş empedansı və birqütblü daşıyıcı keçirmə mexanizmi sayəsində əməliyyat zamanı nisbətən aşağı səs-küy yaradır.

Sürətli keçid sürəti:MOSFET-lər gərginliklə idarə olunan cihazlar olduğundan, onların keçid sürəti adətən bipolyar tranzistorların sürətindən daha sürətli olur, onlar keçid zamanı yük saxlama və buraxma prosesindən keçməli olurlar.

Aşağı enerji istehlakı:Açıq vəziyyətdə, MOSFET-in drenaj mənbəyi müqaviməti (RDS(on)) nisbətən aşağıdır və bu, enerji istehlakını azaltmağa kömək edir. Həmçinin, kəsilmə vəziyyətində statik enerji istehlakı çox aşağıdır, çünki qapı cərəyanı demək olar ki, sıfırdır.

Xülasə, MOSFET-lər gərginliklə idarə olunan qurğular adlanır, çünki onların iş prinsipi böyük ölçüdə boşalma cərəyanının qapı gərginliyi ilə idarə olunmasına əsaslanır. Bu gərginliklə idarə olunan xüsusiyyət MOSFET-ləri elektron sxemlərdə, xüsusən yüksək giriş empedansı, aşağı səs-küy, sürətli keçid sürəti və aşağı enerji istehlakı tələb olunduğu yerlərdə geniş tətbiqlər üçün perspektivli edir.