Bakit kinokontrol ang boltahe ng MOSFET?

Ang mga MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) ay tinatawag na boltahe na kinokontrol na mga aparato dahil pangunahin ang kanilang prinsipyo sa pagpapatakbo sa kontrol ng boltahe ng gate (Vgs) sa ibabaw ng drain current (Id), sa halip na umasa sa kasalukuyang upang kontrolin ito, bilang ay ang kaso sa mga bipolar transistors (tulad ng mga BJT). Ang sumusunod ay isang detalyadong paliwanag ng MOSFET bilang isang boltahe na kinokontrol na aparato:

Prinsipyo sa Paggawa

Kontrol ng Boltahe ng Gate:Ang puso ng isang MOSFET ay nasa istraktura sa pagitan ng gate, source at drain nito, at isang insulating layer (karaniwan ay silicon dioxide) sa ilalim ng gate. Kapag ang isang boltahe ay inilapat sa gate, ang isang electric field ay nilikha sa ilalim ng insulating layer, at ang field na ito ay nagbabago sa conductivity ng lugar sa pagitan ng source at drain.

Conductive Channel Formation:Para sa mga N-channel MOSFET, kapag ang boltahe ng gate na Vgs ay sapat na mataas (sa itaas ng isang partikular na halaga na tinatawag na threshold voltage Vt), ang mga electron sa P-type na substrate sa ibaba ng gate ay naaakit sa ilalim ng insulating layer, na bumubuo ng isang N- uri ng conductive channel na nagbibigay-daan sa conductivity sa pagitan ng source at drain. Sa kabaligtaran, kung ang Vgs ay mas mababa sa Vt, ang conducting channel ay hindi nabuo at ang MOSFET ay nasa cutoff.

Alisan ng tubig ang kasalukuyang kontrol:ang laki ng kasalukuyang Id ng alisan ng tubig ay pangunahing kinokontrol ng boltahe ng gate Vgs. Kung mas mataas ang Vgs, mas malawak ang conducting channel ay nabuo, at mas malaki ang drain current Id. Ang kaugnayang ito ay nagpapahintulot sa MOSFET na kumilos bilang isang kasalukuyang aparato na kinokontrol ng boltahe.

Mga Kalamangan sa Characterization ng Piezo

Mataas na Input Impedance:Ang input impedance ng MOSFET ay napakataas dahil sa paghihiwalay ng gate at ang source-drain region ng isang insulating layer, at ang gate current ay halos zero, na ginagawang kapaki-pakinabang sa mga circuit kung saan kinakailangan ang mataas na input impedance.

Mababang Ingay:Ang mga MOSFET ay bumubuo ng medyo mababang ingay sa panahon ng operasyon, higit sa lahat dahil sa kanilang mataas na input impedance at unipolar carrier conduction mechanism.

Mabilis na bilis ng paglipat:Dahil ang mga MOSFET ay mga device na kinokontrol ng boltahe, kadalasang mas mabilis ang kanilang switching speed kaysa sa bipolar transistor, na kailangang dumaan sa proseso ng pag-imbak at pag-release ng singil sa panahon ng paglipat.

Mababang Pagkonsumo ng Power:Sa on state, ang drain-source resistance (RDS(on)) ng MOSFET ay medyo mababa, na nakakatulong na bawasan ang konsumo ng kuryente. Gayundin, sa estado ng cutoff, ang static na pagkonsumo ng kuryente ay napakababa dahil ang kasalukuyang gate ay halos zero.

Sa buod, ang mga MOSFET ay tinatawag na mga boltahe na kinokontrol na mga aparato dahil ang kanilang prinsipyo sa pagpapatakbo ay lubos na umaasa sa kontrol ng drain current ng boltahe ng gate. Dahil sa katangiang ito na kinokontrol ng boltahe, ang mga MOSFET ay nangangako para sa malawak na hanay ng mga aplikasyon sa mga electronic circuit, lalo na kung saan kinakailangan ang mataas na input impedance, mababang ingay, mabilis na paglipat ng bilis at mababang paggamit ng kuryente.