Chì ghjè u rolu di i MOSFET di piccula tensione?

Ci sò parechje varietà diMOSFET, principarmenti divisu in junction MOSFETs è insulated gate MOSFET dui categorie, è tutti hannu punti N-canale è P-canale.

Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, chjamatu MOSFET, hè divisu in MOSFET di depletion type è MOSFET di rinfurzà.

I MOSFET sò ancu divisi in tubi unicu è dual-gate. Dual-gate MOSFET hà duie porte indipendenti G1 è G2, da a custruzzione di l'equivalente di dui MOSFET à porta unica cunnessi in serie, è a so corrente di output cambia da u cuntrollu di tensione di dui porta. Questa caratteristica di i MOSFET dual-gate porta una grande comodità quandu s'utilice cum'è amplificatori d'alta frequenza, amplificatori di cuntrollu di guadagnà, mixer è demodulatori.

1, MOSFETtipu è struttura

MOSFET hè un tipu di FET (un altru tipu hè JFET), pò esse fabbricatu in un tipu rinfurzatu o di depletion, P-channel o N-channel un totale di quattru tippi, ma l'applicazione teorica di solu MOSFET rinfurzatu N-channel è P-enhanced. canale MOSFET, cusì generalmente chjamatu NMOS, o PMOS si riferisce à sti dui tipi. Cum'è perchè ùn aduprà MOSFET di tipu di depletion, ùn ricumandemu micca a ricerca di a causa radicali. In quantu à i dui MOSFET rinfurzati, u più cumunimenti utilizatu hè NMOS, u mutivu hè chì a resistenza hè chjuca, è faciule da fabricà. Dunque, l'applicazioni di l'alimentazione di l'alimentazione è di l'accionamentu di u mutore, generalmente utilizanu NMOS. a seguente citazione, ma ancu più basatu in NMOS. trè pins di u capacitance parasitic MOSFET esiste trà i trè pin, chì ùn hè micca i nostri bisogni, ma a causa di limitazioni prucessu di fabricazione. L'esistenza di capacitance parasita in u disignu o selezzione di u circuitu di drive à salvà un pocu di tempu, ma ùn ci hè manera di evitari, è tandu intruduzioni detallatu. In u schema schematicu MOSFET pò esse vistu, u drenu è a fonte trà un diodu parasiticu. Questu hè chjamatu u diodu di u corpu, in guidà carichi raziunali, stu diodu hè assai impurtante. Per via, u diodu di u corpu esiste solu in un solu MOSFET, di solitu micca in u chip di circuit integratu.

2, caratteristiche di cunduzzione MOSFET

L'impurtanza di a cunduzzione hè cum'è un switch, equivalenti à un switch closure.NMOS caratteristiche, Vgs più grande di un certu valore cunduceranu, adattatu per l'usu in u casu quandu a surgente hè messa in terra (unità low-end), solu a tensione di a porta arriva. à e caratteristiche 4V o 10V.PMOS, Vgs menu di un certu valore cunduceranu, adattatu per l'usu in u casu quandu a surgente hè cunnessa à u VCC (unità high-end).

In ogni casu, sicuru, PMOS pò esse assai faciule d'utilizà cum'è un driver high-end, ma per via di a resistenza, caru, menu tipi di scambii è altre ragioni, in u driver high-end, di solitu sempre aduprà NMOS.

3, MOSFETperdita di cambiamentu

Ch'ella sia NMOS o PMOS, dopu chì a resistenza à a resistenza esiste, cusì chì u currente cunsumà energia in questa resistenza, sta parte di l'energia cunsumata hè chjamata a perdita di resistenza. Selezziunà un MOSFET cù una piccula resistenza à a resistenza riducerà a perdita di resistenza. U solitu MOSFET di bassa putenza nantu à a resistenza hè di solitu in decine di milliohms, uni pochi di milliohms. MOS in u tempu è cut-off, ùn deve esse in u cumpletu istantaneu di a tensione à traversu u MOS ci hè un prucessu di caduta, u currenti chì scorri attraversu un prucessu di risurrezzione, durante stu tempu, a perdita di u MOSFET hè u pruduttu di a tensione è u currente hè chjamatu a perdita di commutazione. Di solitu, a perdita di commutazione hè assai più grande di a perdita di cunduzzione, è più veloce hè a frequenza di commutazione, più grande a perdita. Un grande pruduttu di tensione è currente à l'istante di cunduzzione custituisce una grande perdita. Accurtà u tempu di commutazione riduce a perdita à ogni cunduzzione; riducendu a frequenza di cunversione riduce u numeru di switch per unità di tempu. I dui approcci ponu riduce a perdita di cambiamentu.

 
4, unità MOSFET

In cunfrontu à i transistori bipolari, hè cumunamenti assume chì nisuna corrente hè necessaria per fà a cundutta MOSFET, solu chì a tensione GS hè sopra à un certu valore. Questu hè faciule fà, però, avemu ancu bisognu di rapidità. In a struttura di u MOSFET pudete vede chì ci hè una capacità parasita trà GS, GD, è a guida di u MOSFET hè, in teoria, a carica è a scaricamentu di a capacità. A carica di u condensatore richiede un currente, è postu chì a carica di u condensatore istantaneamente pò esse vistu cum'è un cortu circuitu, a corrente istantanea serà alta. Selezzione / cuncepimentu di l'accionamentu MOSFET, a prima cosa à prestate attenzione hè a dimensione di u currente di cortu-circuit istantaneu pò esse furnitu. A seconda cosa à prestu attenzione hè chì, generalmente utilizatu in NMOS drive high-end, nantu à a dumanda hè a tensione di a porta hè più grande di a tensione di fonte. High-end drive MOS tubu cunduzzione surghjente voltage è drain voltage (VCC) u listessu, cusì a tensione di porta chè u VCC 4V o 10V. assumendu chì in u stessu sistema, per ottene una tensione più grande chì u VCC, avemu bisognu di un circuitu di spinta speciale. Parechje mutori di u mutore sò integrati in a pompa di carica, per esse attenti à esse elettu u capacitore esternu adattatu, per avè abbastanza corrente di cortu-circuit per guidà u MOSFET. 4V o 10V dettu sopra hè cumunimenti usatu MOSFET nantu à tensione, u disignu di sicuru, u bisognu di avè un certu marghjenu. A più alta a tensione, più veloce a velocità di u statu è più bassa a resistenza di u statu. Di solitu ci sò ancu MOSFET di tensione in u statu più chjuchi utilizati in diverse categurie, ma in i sistemi di l'elettronica di l'automobile 12V, u statu ordinariu di 4V hè abbastanza.

I paràmetri principali di u MOSFET sò i seguenti:

1. porta surghjente breakdown voltage BVGS - in u prucessu di cresce a tensione surghjente porta, cusì chì u gate currenti IG da zeru à principiatu un forte aumentu in VGS, canusciutu comu la porta surghjente breakdown voltage BVGS.

2. turn-on voltage VT - turn-on voltage (canusciutu macari comu lu voltage threshold): fà a surgente S è drenu D trà u principiu di u canali conductive custituisci lu voltage porta nicissarii; - MOSFET standard N-channel, VT hè di circa 3 ~ 6V; - dopu à u prucessu di migliurà, pò fà u valore MOSFET VT falà à 2 ~ 3V.

3. Drain breakdown voltage BVDS - sottu à a cundizione di VGS = 0 (rinfurzata) , in u prucessu di aumentà a tensione di drenu in modu chì l'ID accumincia a cresce drammaticamènti quandu u VDS hè chjamatu u voltage breakdown drain BVDS - ID drammaticamente aumentatu per via di i seguenti dui aspetti:

(1) avalanche avalanga di a strata di depletion vicinu à l'elettrodu di drenu

(2) drain-source inter-pole penetration breakdown - qualchi picculu voltage MOSFET, a so lunghezza di u canali hè cortu, da u tempu à u tempu per cresce u VDS farà a regione di drenu di u stratu di depletion da u tempu à u tempu à espansione à a regione fonte. , affinchì a lunghezza di u canali di cero, vale à dì, trà a penetrazione di drenu-surghjente, penetrazione, a regione surghjente di a maiò parte di i trasportatori, a regione surghjente, serà dritta per resiste à a strata di depletion. absorption di u campu ilettricu, à ghjunghje sin'à u rughjonu leakage, risultatu in una grande ID.

4. DC input resistenza RGS-ie, u rapportu di u voltage aghjuntu trà a surgente porta è u currenti porta, sta caratteristica hè qualchì volta spressione in termini di u currenti porta chì scorri à traversu a porta RGS MOSFET pò facirmenti trapassa 1010Ω. 5.

5. bassu-frequency transconductance gm in u VDS per un valore fissu di e cundizioni, u microvariance di u currenti di drenaje è u microvariance voltage surghjente porta causatu da stu cambiamentu hè chjamatu u gm transconductance, riflettendu u cuntrollu di a tensione surghjente porta nantu à u. drain currenti hè di dimustrà chì l'amplificazione MOSFET di un paràmetru impurtante, in generale in a gamma di uni pochi à uni pochi mA / V. U MOSFET pò facilmente superà 1010Ω.