Wat is die rol van kleinspanning MOSFET's?

Daar is baie variëteite vanMOSFET's, hoofsaaklik verdeel in aansluiting MOSFETs en geïsoleerde hek MOSFETs twee kategorieë, en almal het N-kanaal en P-kanaal punte.

Metaal-oksied-halfgeleier veld-effek transistor, waarna verwys word as MOSFET, word verdeel in uitputting tipe MOSFET en verbetering tipe MOSFET.

MOSFET's word ook verdeel in enkelhek- en dubbelhekbuise. Dubbelhek MOSFET het twee onafhanklike hek G1 en G2, vanaf die konstruksie van die ekwivalent van twee enkelhek MOSFET's wat in serie gekoppel is, en sy uitsetstroom verander deur die tweehekspanningsbeheer. Hierdie eienskap van dubbelhek-MOSFET's bring groot gerief wanneer dit gebruik word as hoëfrekwensieversterkers, versterkingsbeheerversterkers, mengers en demodulators.

1, MOSFETtipe en struktuur

MOSFET is 'n soort VOO ('n ander soort is JFET), kan vervaardig word in verbeterde of uitputting tipe, P-kanaal of N-kanaal 'n totaal van vier tipes, maar die teoretiese toepassing van slegs verbeterde N-kanaal MOSFET en verbeterde P- kanaal MOSFET, so gewoonlik na verwys as NMOS, of PMOS verwys na hierdie twee soorte. Waarom nie uitputtingstipe MOSFET's gebruik nie, beveel nie die soektog na die hoofoorsaak aan nie. Met betrekking tot die twee verbeterde MOSFET's, die meer algemeen gebruik is NMOS, die rede is dat die aan-weerstand klein is en maklik om te vervaardig. So skakel kragtoevoer en motoraandrywing toepassings, gebruik gewoonlik NMOS. die volgende aanhaling, maar ook meer NMOS-gebaseer. drie penne van die MOSFET parasitiese kapasitansie bestaan ​​tussen die drie penne, wat nie ons behoeftes is nie, maar as gevolg van vervaardigingsprosesbeperkings. Die bestaan ​​van parasitiese kapasitansie in die ontwerp of keuse van die dryfkring 'n bietjie tyd te bespaar, maar daar is geen manier om te vermy, en dan gedetailleerde inleiding. In die MOSFET skematiese diagram kan gesien word, die drein en bron tussen 'n parasitiese diode. Dit word die liggaamsdiode genoem, in die bestuur van rasionele vragte is hierdie diode baie belangrik. Terloops, die liggaamsdiode bestaan ​​net in 'n enkele MOSFET, gewoonlik nie binne die geïntegreerde stroombaanskyfie nie.

2, MOSFET geleiding eienskappe

Die betekenis van geleiding is as 'n skakelaar, gelykstaande aan 'n skakelaar sluiting.NMOS kenmerke, Vgs groter as 'n sekere waarde sal gelei, geskik vir gebruik in die geval wanneer die bron geaard is (lae-end aandrywing), net die hek spanning arriveer by 4V of 10V.PMOS eienskappe, sal Vgs minder as 'n sekere waarde gelei, geskik vir gebruik in die geval wanneer die bron is gekoppel aan die VCC (hoë-end ry).

Natuurlik kan PMOS egter baie maklik wees om as 'n hoë-end bestuurder te gebruik, maar as gevolg van die on-weerstand, duur, minder tipes uitruilings en ander redes, in die hoë-end bestuurder, gebruik gewoonlik steeds NMOS.

3, MOSFETskakelverlies

Of dit nou NMOS of PMOS is, nadat die aan-weerstand bestaan, sodat die stroom energie in hierdie weerstand sal verbruik, word hierdie deel van die energie verbruik die aan-weerstandverlies genoem. Die keuse van 'n MOSFET met 'n klein aan-weerstand sal die aan-weerstandverlies verminder. Die gewone lae-krag MOSFET aan-weerstand is gewoonlik in die tiene van milliohm, 'n paar milliohm daar. MOS in die aan-tyd en afsny, moet nie in die oombliklike voltooiing van die spanning oor die MOS wees nie daar is 'n proses van val, die stroom vloei deur 'n proses van styging, gedurende hierdie tyd is die verlies van die MOSFET die produk van die spanning en stroom word die skakelverlies genoem. Gewoonlik is die skakelverlies baie groter as die geleidingsverlies, en hoe vinniger die skakelfrekwensie, hoe groter is die verlies. 'n Groot produk van spanning en stroom op die oomblik van geleiding vorm 'n groot verlies. Verkorting van die skakeltyd verminder die verlies by elke geleiding; die vermindering van die skakelfrekwensie verminder die aantal skakelaars per tydseenheid. Beide benaderings kan die skakelverlies verminder.

 
4, MOSFET-aandrywing

In vergelyking met bipolêre transistors, word daar algemeen aanvaar dat geen stroom nodig is om die MOSFET te laat geleid nie, net dat die GS-spanning bo 'n sekere waarde is. Dit is maklik om te doen, maar ons het ook spoed nodig. In die struktuur van die MOSFET kan jy sien dat daar 'n parasitiese kapasitansie tussen GS, GD is, en die aandrywing van die MOSFET is in teorie die laai en ontlading van die kapasitansie. Om die kapasitor te laai vereis 'n stroom, en aangesien die laai van die kapasitor onmiddellik as 'n kortsluiting beskou kan word, sal die oombliklike stroom hoog wees. Seleksie / ontwerp van MOSFET-aandrywing die eerste ding om op te let, is die grootte van die oombliklike kortsluitstroom wat voorsien kan word. Die tweede ding om op te let, is dat, wat gewoonlik in hoë-end-aandrywing NMOS gebruik word, op aanvraag die hekspanning groter is as die bronspanning. Hoë-end ry MOS buis geleiding bron spanning en drein spanning (VCC) dieselfde, so die hek spanning as die VCC 4V of 10V. as ons aanvaar dat in dieselfde stelsel, om 'n groter spanning as die VCC te kry, ons 'n spesiale hupstootkring nodig het. Baie motor bestuurders is 'n geïntegreerde lading pomp, om aandag te gee aan is moet die toepaslike eksterne kapasitor kies, ten einde genoeg kortsluit stroom te kry om die MOSFET te dryf. 4V of 10V hierbo gesê word algemeen gebruik MOSFET op spanning, die ontwerp natuurlik, die behoefte om 'n sekere marge te hê. Hoe hoër die spanning, hoe vinniger is die aan-toestand spoed en hoe laer die aan-toestand weerstand. Gewoonlik is daar ook kleiner aan-toestand spanning MOSFET's wat in verskillende kategorieë gebruik word, maar in 12V motor elektroniese stelsels is gewone 4V aan toestand genoeg.

Die hoofparameters van die MOSFET is soos volg:

1. hek bron afbreekspanning BVGS - in die proses van die verhoging van die hek bron spanning, sodat die hek huidige IG vanaf nul 'n skerp toename in VGS te begin, bekend as die hek bron afbreekspanning BVGS.

2. aanskakelspanning VT - aanskakelspanning (ook bekend as die drempelspanning): maak die bron S en dreineer D tussen die begin van die geleidende kanaal vorm die hekspanning wat benodig word; - gestandaardiseerde N-kanaal MOSFET, VT is ongeveer 3 ~ 6V; - na die proses van verbetering, kan die MOSFET VT-waarde verlaag word tot 2 ~ 3V.

3. Dreineer afbreekspanning BVDS - onder die toestand van VGS = 0 (versterk) , in die proses om die dreinspanning te verhoog sodat die ID dramaties begin toeneem wanneer die VDS die drein deurbreekspanning genoem word BVDS - ID dramaties verhoog a.g.v. die volgende twee aspekte:

(1) stortvloed afbreek van die uitputting laag naby die drein elektrode

(2) dreineer-bron inter-pool penetrasie uiteensetting - 'n paar klein spanning MOSFET, sy kanaal lengte is kort, van tyd tot tyd om die VDS te verhoog sal die drein gebied van die uitputting laag van tyd tot tyd uit te brei na die bron streek , sodat die kanaallengte van nul, dit wil sê tussen die drein-bronpenetrasie, penetrasie, die brongebied van die meerderheid draers, die brongebied, reguit sal wees om die uitputtingslaag van die absorpsie van die elektriese veld, om by die lekkasiegebied uit te kom, wat 'n groot ID tot gevolg het.

4. GS-insetweerstand RGS-di, die verhouding van die spanning bygevoeg tussen die hekbron en die hekstroom, hierdie eienskap word soms uitgedruk in terme van die hekstroom wat deur die hek MOSFET se RGS vloei, kan maklik 1010Ω oorskry. 5.

5. lae-frekwensie transgeleiding gm in die VDS vir 'n vaste waarde van die toestande, die mikrovariansie van die dreineerstroom en die hekbronspanningsmikrovariansie wat deur hierdie verandering veroorsaak word, word die transgeleiding gm genoem, wat die beheer van die hekbronspanning weerspieël op die drein stroom is om te wys dat die MOSFET versterking van 'n belangrike parameter, oor die algemeen in die reeks van 'n paar tot 'n paar mA / V. Die MOSFET kan maklik oorskry 1010Ω.