Ano ang papel ng maliit na boltahe na MOSFET?

Mayroong maraming mga uri ngMga MOSFET, pangunahing nahahati sa junction MOSFET at insulated gate MOSFET dalawang kategorya, at lahat ay may mga N-channel at P-channel na mga puntos.

Ang Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, na tinutukoy bilang MOSFET, ay nahahati sa depletion type MOSFET at enhancement type MOSFET.

Ang mga MOSFET ay nahahati din sa single-gate at dual-gate tubes. Ang dual-gate MOSFET ay may dalawang independiyenteng gate G1 at G2, mula sa pagtatayo ng katumbas ng dalawang single-gate MOSFET na konektado sa serye, at ang kasalukuyang output nito ay nagbabago ng dalawang gate voltage control. Ang katangiang ito ng mga dual-gate MOSFET ay nagdudulot ng malaking kaginhawahan kapag ginamit bilang mga high-frequency na amplifier, gain control amplifier, mixer at demodulator.

1, MOSFETuri at istraktura

Ang MOSFET ay isang uri ng FET (isa pang uri ay JFET), maaaring gawin sa pinahusay o depletion na uri, P-channel o N-channel na may kabuuang apat na uri, ngunit ang teoretikal na aplikasyon ng pinahusay na N-channel na MOSFET at pinahusay na P- channel MOSFET, kaya karaniwang tinutukoy bilang NMOS, o PMOS ay tumutukoy sa dalawang uri na ito. Kung bakit hindi gumamit ng depletion type MOSFETs, huwag irekomenda ang paghahanap para sa root cause. Tungkol sa dalawang pinahusay na MOSFET, ang mas karaniwang ginagamit ay NMOS, ang dahilan ay ang on-resistance ay maliit, at madaling gawin. Kaya ang paglipat ng power supply at mga application ng motor drive, sa pangkalahatan ay gumagamit ng NMOS. ang sumusunod na quote, ngunit mas nakabatay sa NMOS. tatlong pin ng MOSFET parasitic capacitance ang umiiral sa pagitan ng tatlong pin, na hindi natin kailangan, ngunit dahil sa mga limitasyon sa proseso ng pagmamanupaktura. Ang pagkakaroon ng parasitic capacitance sa disenyo o pagpili ng drive circuit upang makatipid ng ilang oras, ngunit walang paraan upang maiwasan, at pagkatapos ay detalyadong pagpapakilala. Sa MOSFET schematic diagram ay makikita, ang alisan ng tubig at pinagmulan sa pagitan ng isang parasitic diode. Ito ay tinatawag na body diode, sa pagmamaneho ng mga rational load, ang diode na ito ay napakahalaga. Sa pamamagitan ng paraan, ang body diode ay umiiral lamang sa isang MOSFET, kadalasan ay hindi sa loob ng integrated circuit chip.

2, MOSFET pagpapadaloy katangian

Ang kahalagahan ng pagpapadaloy ay bilang isang switch, katumbas ng isang pagsasara ng switch.NMOS katangian, Vgs mas malaki kaysa sa isang tiyak na halaga ay magsasagawa, na angkop para sa paggamit sa kaso kapag ang pinagmulan ay grawnded (low-end drive), lamang ang gate boltahe dumating sa 4V o 10V.PMOS katangian, Vgs mas mababa sa isang tiyak na halaga ay magsasagawa, na angkop para sa paggamit sa kaso kapag ang pinagmulan ay konektado sa VCC (high-end drive).

Gayunpaman, siyempre, ang PMOS ay maaaring napakadaling gamitin bilang isang high-end na driver, ngunit dahil sa on-resistance, mahal, mas kaunting mga uri ng palitan at iba pang mga dahilan, sa high-end na driver, kadalasan ay gumagamit pa rin ng NMOS.

3, MOSFETpagkawala ng paglipat

Kung ito ay NMOS o PMOS, pagkatapos na umiiral ang on-resistance, upang ang kasalukuyang ay kumonsumo ng enerhiya sa paglaban na ito, ang bahaging ito ng enerhiya na natupok ay tinatawag na on-resistance loss. Ang pagpili ng MOSFET na may maliit na on-resistance ay mababawasan ang on-resistance loss. Ang karaniwang low-power na MOSFET on-resistance ay karaniwang nasa sampu-sampung milliohms, ilang milliohms doon. MOS sa on-time at cut-off, hindi dapat sa madalian na pagkumpleto ng boltahe sa kabuuan ng MOS mayroong proseso ng pagbagsak, ang kasalukuyang dumadaloy sa isang proseso ng pagtaas, sa panahong ito, ang pagkawala ng MOSFET ay ang produkto ng boltahe at kasalukuyang ay tinatawag na pagkawala ng paglipat. Karaniwan ang pagkawala ng paglipat ay mas malaki kaysa sa pagkawala ng pagpapadaloy, at mas mabilis ang dalas ng paglipat, mas malaki ang pagkawala. Ang isang malaking produkto ng boltahe at kasalukuyang sa instant ng pagpapadaloy ay bumubuo ng isang malaking pagkawala. Ang pagpapaikli sa oras ng paglipat ay binabawasan ang pagkawala sa bawat pagpapadaloy; ang pagbabawas ng dalas ng paglipat ay binabawasan ang bilang ng mga switch sa bawat yunit ng oras. Ang parehong mga diskarte ay maaaring mabawasan ang pagkawala ng paglipat.

 
4, MOSFET drive

Kung ikukumpara sa mga bipolar transistors, karaniwang ipinapalagay na walang kasalukuyang kinakailangan upang gawin ang pag-uugali ng MOSFET, ngunit ang boltahe ng GS ay higit sa isang tiyak na halaga. Madali itong gawin, gayunpaman, kailangan din natin ng bilis. Sa istraktura ng MOSFET makikita mo na mayroong isang parasitic na kapasidad sa pagitan ng GS, GD, at ang pagmamaneho ng MOSFET ay, sa teorya, ang pagsingil at paglabas ng kapasidad. Ang pag-charge sa kapasitor ay nangangailangan ng isang kasalukuyang, at dahil ang pag-charge ng kapasitor kaagad ay maaaring tingnan bilang isang maikling circuit, ang madalian na kasalukuyang ay magiging mataas. Pagpili / disenyo ng MOSFET drive ang unang bagay na bigyang-pansin ay ang laki ng madalian short-circuit kasalukuyang maaaring ibigay. Ang pangalawang bagay na dapat bigyang-pansin ay na, sa pangkalahatan ay ginagamit sa high-end drive NMOS, on demand ay ang gate boltahe ay mas malaki kaysa sa source boltahe. High-end drive MOS tube pagpapadaloy source boltahe at alisan ng tubig boltahe (VCC) ang parehong, kaya ang gate boltahe kaysa sa VCC 4V o 10V. sa pag-aakalang sa parehong sistema, para makakuha ng mas malaking boltahe kaysa sa VCC, kailangan namin ng espesyal na boost circuit. Maraming mga driver ng motor ay isinama ang singil magpahitit, upang bigyang-pansin ay dapat piliin ang naaangkop na panlabas na kapasitor, upang makakuha ng sapat na short-circuit kasalukuyang upang himukin ang MOSFET. 4V o 10V sinabi sa itaas ay karaniwang ginagamit MOSFET sa boltahe, ang disenyo ng mga kurso, ang pangangailangan na magkaroon ng isang tiyak na margin. Ang mas mataas na boltahe, mas mabilis ang on-state na bilis at mas mababa ang on-state resistance. Kadalasan mayroon ding mga mas maliit na on-state na boltahe na MOSFET na ginagamit sa iba't ibang kategorya, ngunit sa 12V automotive electronics system, sapat na ang ordinaryong 4V on-state.

Ang mga pangunahing parameter ng MOSFET ay ang mga sumusunod:

1. gate source breakdown boltahe BVGS - sa proseso ng pagtaas ng gate source boltahe, kaya na ang gate kasalukuyang IG mula sa zero upang simulan ang isang matalim na pagtaas sa VGS, na kilala bilang ang gate source breakdown boltahe BVGS.

2. turn-on na boltahe VT - turn-on na boltahe (kilala rin bilang threshold boltahe): gawin ang source S at alisan ng tubig D sa pagitan ng simula ng conductive channel ay bumubuo sa gate boltahe na kinakailangan; - Standardized N-channel MOSFET, VT ay tungkol sa 3 ~ 6V; - pagkatapos ng proseso ng pagpapabuti, maaaring gawing 2 ~ 3V ang halaga ng MOSFET VT.

3. Drain breakdown voltage BVDS - sa ilalim ng kondisyon ng VGS = 0 (reinforced) , sa proseso ng pagtaas ng drain voltage upang ang ID ay nagsimulang tumaas nang husto kapag ang VDS ay tinatawag na drain breakdown voltage BVDS - ID ay kapansin-pansing tumaas dahil sa ang sumusunod na dalawang aspeto:

(1) pagkasira ng avalanche ng depletion layer malapit sa drain electrode

(2) drain-source inter-pole penetration breakdown - ilang maliit na boltahe MOSFET, ang haba ng channel nito ay maikli, paminsan-minsan upang madagdagan ang VDS ay gagawin ang drain region ng depletion layer paminsan-minsan upang palawakin sa source region , upang ang haba ng channel na zero, iyon ay, sa pagitan ng pagtagos ng pinagmumulan ng alisan ng tubig, pagtagos, ang rehiyon ng pinagmulan ng karamihan ng mga carrier, ang rehiyon ng pinagmulan, ay magiging tuwid upang mapaglabanan ang layer ng pag-ubos ng pagsipsip ng electric field, upang makarating sa rehiyon ng pagtagas, na nagreresulta sa isang malaking ID.

4. DC input resistance RGS-ibig sabihin, ang ratio ng boltahe na idinagdag sa pagitan ng gate source at ng gate kasalukuyang, ang katangiang ito ay minsan ipinahayag sa mga tuntunin ng gate kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng gate MOSFET's RGS ay madaling lumampas sa 1010Ω. 5.

5. low-frequency transconductance gm sa VDS para sa isang nakapirming halaga ng mga kondisyon, ang microvariance ng drain current at ang gate source voltage microvariance na dulot ng pagbabagong ito ay tinatawag na transconductance gm, na sumasalamin sa kontrol ng gate source boltahe sa alisan ng tubig kasalukuyang ay upang ipakita na ang MOSFET amplification ng isang mahalagang parameter, sa pangkalahatan sa hanay ng ilang sa ilang mA / V. Ang MOSFET ay madaling lumampas sa 1010Ω.