موسفت - ما هو؟ تطبيق والتحقق من الترانزستورات

في هذه المقالة سوف تتعلم عن الترانزستورات، MOSFET، وهذا هو، بعض من الدائرة هناك. أي نوع حقل التأثير الترانزستور، الذي دخل معزولة كهربائيا من قناة الاستيعابية الحالية الرئيسية. وهذا هو السبب يطلق عليه تأثير الترانزستور الميدان مع البوابة المعزولة. النوع الاكثر شيوعا من مثل هذا التأثير الترانزستور المجال، والذي يستخدم في العديد من أنواع الدوائر الإلكترونية، ودعا حقل التأثير الترانزستور معدن أكسيد أشباه الموصلات إلى أو الانتقال MOS الترانزستور (اختصار يختصر هذا العنصر).

ما هو MOSFET؟

MOSFET هو FET الجهد التي تسيطر عليها، والتي تختلف من مجال في أن لديها "أكسيد المعادن" القطب البوابة التي معزول كهربائيا من أشباه الموصلات ن القناة الرئيسية أو القناة ص بطبقة رقيقة جدا من مادة. وكقاعدة عامة، من السيليكا (وإذا أبسط والزجاج).

ويمكن اعتبار هذا رقيقة جدا معزول المعادن بوابة القطب كما مكثف لوحة واحدة. مراقبة المدخلات العزل يجعل مقاومة MOSFET عالية جدا، لانهائي تقريبا.

كما الميدان، والترانزستورات MOS لديها مقاومة مدخلات عالية جدا. ويمكن أن تتراكم بسهولة على كمية كبيرة من تهمة ثابتة، الأمر الذي يؤدي إلى إلحاق الضرر، إذا لم تكن محمية بعناية من قبل سلسلة.

الاختلافات من MOSFET الترانزستورات مجال التأثير

والفرق الرئيسي من حقل هو أن الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة هي متوفرة في شكلين أساسيين:

1. نضوب - الترانزستور يتطلب الجهد بوابة المصدر للجهاز التبديل إلى "OFF". وضع استنزاف MOSFET ما يعادل التبديل "عادة مغلقة".
2. التشبع - الترانزستور يتطلب الجهد بوابة المصدر لتشغيل الجهاز. مكاسب الوضع MOSFET ما يعادل التبديل مع جهات الاتصال "عادة مغلقة".

رموز الترانزستورات على الدوائر

الخط الفاصل بين اتصالات شبكات المجاري والمصدر قناة أشباه الموصلات. إذا كان الرسم الذي يظهر الترانزستورات MOSFET، يتم تمثيل من قبل خط متصل الدهون، والعنصر يعمل في وضع استنزاف. منذ الحالية يمكن أن تتدفق من استنزاف للبوابة الصفر المحتملة. إذا ثبت القناة في خط وهمي أو خط كسر، والترانزستور يعمل في وضع التشبع بسبب التدفقات الحالية مع صفر إمكانيات البوابة. يشير اتجاه السهم قناة موصلة أو نوع ف أشباه الموصلات من النوع p. وتتم تسمية الترانزستورات المحلية في بنفس الطريقة التي نظرائهم الأجانب.

الهيكل الأساسي للMOSFET الترانزستور

تصميم MOSFET (التي وصفت بالتفصيل في المقالة) يختلف كثيرا عن هذا المجال. يتم استخدام كلا النوعين من الترانزستورات الحقل الكهربائي التي تم إنشاؤها من قبل الجهد البوابة. لتغيير تدفق حاملات الشحنة والإلكترونات في قناة ن أو فتح لقناة ص من خلال قناة مصدر استنزاف semiconductive. يوضع القطب البوابة على أعلى طبقة رقيقة عازلة للغاية، ولها زوج من صغيرة المناطق ف نوع فقط تحت الميزاب ومصدر كهربائي.

لا ينطبق أي قيود من قبل معزول جهاز بوابة MOS الترانزستور. لذلك فإنه من الممكن للاتصال بوابة مصدر MOSFET في أي قطبية (إيجابية أو سلبية). ومن الجدير بالذكر أن الترانزستورات في كثير من الأحيان المستوردة من نظرائهم المحليين.

وهذا ما يجعل الأجهزة MOSFET هي مفيدة خصوصا أن مفاتيح أو أجهزة منطق الإلكترونية، لأنه من دون تأثير من الخارج، وعادة ما لا تجري الحالي. والسبب في ذلك مدخلات عالية المقاومة البوابة. لذلك، وهو صغير جدا أو السيطرة ضئيلة ضروري لالترانزستورات MOS. لأنها أجهزة التحكم تنشيط خارجيا.

وضع استنزاف MOSFET

يحدث وضع نضوب أقل من ذلك بكثير في كثير من الأحيان من وسائل الكسب من دون جهد انحياز تطبيقها على البوابة. وهذا هو، قناة تحمل عند مستوى الصفر بوابة الجهد، وبالتالي فإن جهاز "عادة مغلقة". الرسوم البيانية يستخدم للإشارة إلى خط متصل أغلقت عادة القناة الموصلة.

لاستنفاد قناة ن MOS الترانزستور، وهو سلبي بوابة المصدر الجهد هو سلبي، وسوف تستنزف (ومن هنا جاء الاسم) إجراء الإلكترونات الحرة قناة الترانزستور لها. وبالمثل لقناة ع MOS الترانزستور هو استنزاف إيجابية الجهد بوابة المصدر، فإن قناة تستنفد جحورهم الحرة، وتحريك الجهاز في حالة عدم إجراء. ولكن استمرار الترانزستور ليست متوقفة على ما طريقة عملها.

وبعبارة أخرى، فإن وضع استنفاد قناة ن MOSFET:

1. الجهد الإيجابي في استنزاف هو عدد أكبر من الإلكترونات والحالية.
2. وهذا يعني الجهد أقل سلبية وتيار من الالكترونات.

والعكس صحيح أيضا عن الترانزستورات قناة ص. في حين وضع استنزاف MOSFET ما يعادل التبديل "مفتوحة عادة".

N-MOS قناة الترانزستور في وضع نضوب،

بنيت وضع استنزاف MOSFET في نفس الطريق كما ان من الترانزستورات مجال التأثير. وعلاوة على ذلك، فإن القناة استنزاف المصادر - طبقة موصلة مع الإلكترونات والثقوب، التي هي موجودة في نوع ن أو القنوات من النوع p. مثل هذا المنشطات قناة يخلق مقاومة مسار موصل منخفضة بين هجرة والمصدر مع الجهد صفر. يمكن استخدام الترانزستورات اختبار إجراء قياسات التيارات والفولتية في الإخراج والإدخال.

مكاسب الوضع MOSFET

أكثر شيوعا في الترانزستورات MOSFET هو الوضع مكاسب، بل هو العودة إلى وضع استنزاف. هناك إجراء قناة مخدر طفيفة أو undoped، مما يجعل من غير موصل. وهذا يؤدي إلى حقيقة أن الجهاز في وضع السكون لا تجري (عندما الجهد بوابة التحيز هو صفر). الرسوم البيانية لوصف هذا النوع تستخدم الترانزستورات MOS خط كسر للإشارة إلى قناة مفتوحة إجراء طبيعي.

لتحسين N-MOS قناة استنزاف الترانزستور الحالية سوف تتدفق فقط عندما يكون الجهد بوابة تطبيقها على البوابة أكبر من الجهد العتبة. عن طريق تطبيق الجهد الإيجابي إلى البوابة من نوع ف MOSFET (وهذا هو، وسائط العملية، يتم وصف الدوائر التحول في المقالة) يجذب المزيد من الإلكترونات في اتجاه طبقة أكسيد حول البوابة، وبالتالي زيادة الأرباح (ومن هنا جاء الاسم) من سمك القناة، مما يتيح تدفق أكثر حرية التيار.

يتميز الوضع كسب

وزيادة الإيجابية الجهد بوابة تسبب ظهور المقاومة في القناة. وسوف لا تظهر اختبار الترانزستور، يمكن أن تحقق فقط على سلامة التحولات. للحد من المزيد من النمو، فمن الضروري زيادة استنزاف الحالية. وبعبارة أخرى، من أجل تعزيز MOSFET وضع ن قناة:

1. الترانزستور إشارة ايجابية يترجم إلى وضع إجراء.
2. أي إشارة أو قيمة سلبية تترجم إلى وضع الترانزستور نونكوندوكتيفي. لذلك، في وضع من MOSFET التضخيم ما يعادل التبديل "مفتوحة عادة".

التأكيد العكس صحيح بالنسبة للطرق تعزيز قنوات ص الترانزستورات MOS. في صفر الجهد الجهاز في "OFF" وقناة مفتوحة. تطبيق قيمة الجهد السلبية لبوابة الزيادات MOSFET نوع ف في قناة الموصلية، ترجمة ووضع لها "تشغيل". يمكنك التحقق باستخدام اختبار (رقمي أو الاتصال الهاتفي). ثم كسب النظام القناة ص MOSFET:

1. إشارة إيجابية تجعل الترانزستور "قبالة".
2. يشمل سلبي الترانزستور في وضع "تشغيل".

وضع مكاسب N-قناة MOSFET

في التضخيم الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة وضع لها مقاومة منخفضة الدخل في وضع إجراء وغير موصلة مرتفعة للغاية. أيضا، هناك ارتفاع لانهائي مقاومة المدخلات بسبب بوابة بهم معزولة. مكاسب وضع الترانزستورات المستخدمة في الدوائر المتكاملة لتلقي البوابات المنطقية CMOS والتحول من دوائر السلطة في النموذج PMOS (P-قناة) وNMOS (N-قناة) الإدخال. CMOS - MOS مكمل في بمعنى أنه هو جهاز منطقي على حد سواء في PMOS، وNMOS في تصميمه.

مكبر للصوت MOSFET

تماما مثل المجال، والترانزستورات MOSFET يمكن استخدامها لجعل الطبقة مكبر للصوت "A". مكبر للصوت الدائرة مع N-MOS قناة الترانزستور في النظام مكاسب مصدر مشترك هو الأكثر شعبية. مكبرات الصوت MOSFET وضع استنزاف تشبه الى حد بعيد الدوائر باستخدام أجهزة الميدان، إلا أن MOSFET (وهذا هو، وما هي أنواع هي، التي نوقشت أعلاه) لديه مقاومة مدخلات عالية.

يتم التحكم في هذه مقاومة من قبل شبكة يتحامل المدخلات مقاوم شكلتها المقاومات R1 و R2. وعلاوة على ذلك، فإن إشارة خرج لمصدر مشترك الترانزستورات مكبر للصوت هو مقلوب MOSFET في وضع التضخيم، لأنه عندما يكون جهد الدخل المنخفض، ثم الترانزستور مرور مفتوحة. يمكن التحقق من ذلك، وكان في ترسانة اختبار فقط (الرقمية أو الاتصال الهاتفي). في مدخلات عالية الجهد الترانزستور في وضع ON، انتاج التيار الكهربائي منخفض للغاية.