Lauko tranzistoriaus klasteris
Lauko tranzistorius arba FET yra tranzistorius, kur išėjimo srovę valdo elektrinis laukas. FET kartais vadinamas vienpoliu tranzistoriumi, nes jis apima vieno nešlio tipo operaciją. Pagrindiniai FET tranzistorių tipai visiškai skiriasi nuo BJT tranzistoriaus pagrindai . FET yra trijų gnybtų puslaidininkiniai įtaisai su šaltinio, drenažo ir vartų gnybtais.
Krovinys yra elektronai arba skylės, kurios teka iš šaltinio ir nuteka per aktyvų kanalą. Šį elektronų srautą nuo šaltinio iki nutekėjimo kontroliuoja įtampa, naudojama vartams ir šaltinio gnybtams.
FET tranzistoriaus tipai
FET yra dviejų tipų - JFET arba MOSFET.
Jungtis FET
Jungties FET
Junction FET tranzistorius yra lauko tranzistorių tipas, kuris gali būti naudojamas kaip elektra valdomas jungiklis. The elektros energija teka aktyviu kanalu tarp šaltinių į kanalizacijos gnybtus. Taikant atvirkštinę išankstinė įtampa į vartų terminalą , kanalas įtemptas, todėl elektros srovė yra visiškai išjungta.
Jungties FET tranzistorius yra dviejų poliarumų, kurie yra
N kanalas JFET
N kanalas JFET
N kanalą JFET sudaro n tipo juosta, kurios šonuose yra legiruoti du p tipo sluoksniai. Elektronų kanalas sudaro prietaiso N kanalą. Abiejuose N kanalo įtaiso galuose yra du ominiai kontaktai, kurie yra sujungti, kad sudarytų vartų terminalą.
Šaltinis ir nutekėjimo gnybtai paimami iš kitų dviejų juostos pusių. Potencialų skirtumas tarp šaltinio ir nutekėjimo gnybtų vadinamas Vdd, o potencialų skirtumas tarp šaltinio ir vartų terminalo - Vgs. Krūvio srautas atsiranda dėl elektronų srauto iš šaltinio į nutekėjimą.
Kai tik teigiama įtampa per kanalizaciją ir šaltinio gnybtus, elektronai teka iš šaltinio „S“ į „D“ gnybtą, o įprasta drenažo srovė Id teka per drenažą į šaltinį. Kai srovė teka per įrenginį, ji yra vienoje būsenoje.
Kai vartų terminalui taikoma neigiamos poliškumo įtampa, kanale susidaro išeikvojimo sritis. Kanalo plotis yra sumažintas, todėl padidėja kanalo pasipriešinimas tarp šaltinio ir nutekėjimo. Kadangi vartų-šaltinių jungtis yra atvirkštinė ir įrenginyje srovė neteka, ji yra išjungta.
Taigi, jei padidėja vartų gnybte naudojama įtampa, iš šaltinio į nutekėjimą tekės mažiau srovės.
N kanalo JFET laidumas yra didesnis nei P kanalo JFET. Taigi N kanalo JFET yra efektyvesnis laidininkas, palyginti su P kanalo JFET.
P kanalo JFET
P kanalas JFET susideda iš P tipo juostos, iš kurios dviejų pusių yra legiruoti n tipo sluoksniai. Vartų terminalas suformuojamas sujungiant ominius kontaktus iš abiejų pusių. Kaip ir N kanalo JFET, šaltinio ir nutekėjimo gnybtai paimami iš kitų dviejų juostos pusių. Tarp šaltinio ir drenažo gnybto yra suformuotas P tipo kanalas, susidedantis iš skylių kaip krūvininkų.
P kanalo JFET juosta
Neigiama įtampa, naudojama drenažo ir šaltinio gnybtuose, užtikrina srovės srautą iš šaltinio į nutekėjimo gnybtą, o prietaisas veikia omos srityje. Teigiama įtampa, vartojama vartų gnybte, užtikrina kanalo pločio sumažėjimą ir taip padidina kanalo varžą. Teigiamesnė yra tai, kad vartų įtampa yra mažesnė, nei srovė, tekanti per prietaisą.
P kanalo jungiamojo FET tranzistoriaus charakteristikos
Toliau pateikiama p kanalo jungties lauko efekto tranzistoriaus charakteristika ir skirtingi tranzistoriaus veikimo režimai.
P kanalų jungties FET tranzistoriaus charakteristikos
Pjovimo regionas : Kai vartų gnybtui naudojama įtampa yra pakankamai teigiama kanalui minimalus plotis , srovė neteka. Dėl to prietaisas yra nutrauktas.
Omos regionas : Srovė, tekanti per prietaisą, yra tiesiškai proporcinga taikomajai įtampai, kol pasiekiama sugedimo įtampa. Šiame regione tranzistorius rodo tam tikrą atsparumą srovės srautui.
Sodrumo sritis : Kai nutekėjimo šaltinio įtampa pasiekia tokią vertę, kad srovė, tekanti per prietaisą, yra pastovi su nuotėkio šaltinio įtampa ir kinta tik atsižvelgiant į vartų šaltinio įtampą, sakoma, kad prietaisas yra prisotinimo srityje.
Suskirstyti regioną : Kai nutekėjimo šaltinio įtampa pasiekia vertę, dėl kurios išsenka sunaikinimo sritis ir staiga padidėja drenažo srovė, sakoma, kad prietaisas yra gedimo srityje. Šis suskirstymo regionas pasiekiamas anksčiau, kai mažesnė nutekėjimo šaltinio įtampos vertė, kai vartų šaltinio įtampa yra teigiama.
MOSFET tranzistorius
MOSFET tranzistorius
Kaip rodo jo pavadinimas, „MOSFET“ tranzistorius yra p tipo (n tipo) puslaidininkių juosta (į kurią išsklaidyti du stipriai legiruoti n tipo regionai), ant kurio paviršiaus nusėdęs metalinis oksido sluoksnis, o iš sluoksnio ištrauktos skylės, kad susidarytų šaltinis ir nutekėjimo gnybtus. Metalinis sluoksnis nusodinamas ant oksido sluoksnio, kad susidarytų vartų terminalas. Viena iš pagrindinių lauko tranzistorių pritaikymų yra a MOSFET kaip jungiklis.
Šio tipo FET tranzistoriai turi tris gnybtus, kurie yra šaltinis, nutekėjimas ir vartai. Vartų gnybtui naudojama įtampa kontroliuoja srovės srautą iš šaltinio į nutekėjimą. Esant izoliaciniam metalo oksido sluoksniui, įtaisas turi didelę įėjimo varžą.
MOSFET tranzistorių tipai, pagrįsti veikimo režimais
MOSFET tranzistorius yra dažniausiai naudojamas lauko tranzistorių tipas. MOSFET veikimas atliekamas dviem režimais, pagal kuriuos klasifikuojami MOSFET tranzistoriai. „MOSFET“ veikimas padidinimo režimu susideda iš laipsniško kanalo formavimo, o išeikvojimo režime „MOSFET“ - iš jau išsklaidyto kanalo. Išplėstinė MOSFET programa yra CMOS .
Patobulintas MOSFET tranzistorius
Kai į MOSFET vartų gnybtą įvedama neigiama įtampa, prie oksido sluoksnio daugiau kaupiasi teigiamo krūvio laikikliai ar skylės. Nuo šaltinio iki nutekėjimo terminalo suformuojamas kanalas.
Patobulintas MOSFET tranzistorius
Padarius neigiamą įtampą, kanalo plotis didėja, o srovė teka iš šaltinio į nutekėjimo gnybtą. Taigi, kai srovės srautas 'padidėja', kai naudojama vartų įtampa, šis prietaisas vadinamas 'Enhancement' tipo MOSFET.
Išeikvojimo režimo MOSFET tranzistorius
Išeikvojimo režimo MOSFET susideda iš kanalo, išsklaidyto tarp kanalizacijos į šaltinio terminalą. Jei nėra kanalo įtampos, dėl kanalo srovė teka iš šaltinio į nutekėjimą.
Išeikvojimo režimo MOSFET tranzistorius
Kai ši vartų įtampa tampa neigiama, kanale kaupiasi teigiami krūviai.
Tai sukelia išeikvojimo sritį arba nejudančių krūvių sritį kanale ir trukdo srovės srautui. Taigi, kadangi srovės srautui įtakos turi išsekimo srities susidarymas, šis prietaisas vadinamas išeikvojimo režimu MOSFET.
Programos, kuriose MOSFET naudojamas kaip jungiklis
BLDC variklio greičio valdymas
MOSFET gali būti naudojamas kaip jungiklis nuolatinės srovės varikliui valdyti. Čia tranzistorius naudojamas MOSFET suveikti. PWM signalai iš mikrovaldiklio naudojami tranzistoriui įjungti arba išjungti.
BLDC variklio greičio valdymas
Dėl mažo loginio signalo iš mikrovaldiklio kaiščio OPTO jungtis veikia, generuodama aukštą loginį signalą savo išėjime. PNP tranzistorius yra išjungtas, todėl MOSFET suveikia ir įjungiamas. Nutekėjimo ir šaltinio gnybtai yra sutrumpinti, o srovė teka į variklio apvijas taip, kad ji pradeda suktis. PWM signalai užtikrina variklio greičio valdymas .
LED masyvo valdymas:
LED masyvo valdymas
MOSFET veikimas kaip jungiklis apima šviesos diodų masyvo intensyvumo kontrolę. Čia MOSFET valdyti naudojamas tranzistorius, valdomas išorinių šaltinių, tokių kaip mikrovaldiklis, signalais. Kai tranzistorius yra išjungtas, MOSFET gauna maitinimą ir įjungiamas, taip užtikrinant tinkamą LED matricos poslinkį.
Lempos perjungimas naudojant MOSFET:
Lempos perjungimas naudojant MOSFET
MOSFET gali būti naudojamas kaip jungiklis lempos perjungimui valdyti. Čia taip pat MOSFET įjungiamas naudojant tranzistoriaus jungiklį. PWM signalai iš išorinio šaltinio, pavyzdžiui, mikrovaldiklio, naudojami tranzistoriaus laidumui valdyti ir atitinkamai MOSFET įsijungia arba išsijungia, taip valdydami lempos perjungimą.
Tikimės, kad mums pavyko suteikti geriausių žinių skaitytojams lauko tranzistorių tema. Mes norėtume, kad skaitytojai atsakytų į paprastą klausimą - kuo FET skiriasi nuo BJT ir kodėl jie labiau naudojami palyginti.
Žemiau esančiame komentarų skyriuje pateikite savo atsakymus ir atsiliepimus.
Nuotraukų kreditai
Lauko tranzistoriaus klasteris alibaba
N kanalo JFET solarbotikai
P kanalo JFET juosta wikimedia
P kanalo JFET charakteristikų kreivė mokymasis apie elektroniką
MOSFET tranzistorius imimg
Patobulintas MOSFET tranzistorius šiandien
