Ravekirina berfireh a diyagrama prensîba xebatê ya MOSFET | Analîza avahiya hundurîn a FET

MOSFET di pîşesaziya nîvconductor de yek ji hêmanên herî bingehîn e. Di şebekeyên elektronîkî de, MOSFET bi gelemperî di çerxên amplifikatorê hêzê an dorhêlên dabînkirina hêzê de tê bikar anîn û bi berfirehî tê bikar anîn. Jêrîn,OLUKEYdê ravekirinek berfireh a prensîba xebatê ya MOSFET-ê bide we û avahiya hundurê MOSFET-ê analîz bike.

Çi yeMOSFET

MOSFET, MOSFET (MOSFET). Ew transîstorek bandora zeviyê ye ku dikare bi berfirehî di çerxên analog û çerxên dîjîtal de were bikar anîn. Li gorî cûdahiya polarîteyê ya "kanala" wê (hilgira xebitandinê), ew dikare li du celeban were dabeş kirin: "N-type" û "P-type", ku bi gelemperî jê re NMOS û PMOS tê gotin.

Prensîba xebatê ya MOSFET

MOSFET li gorî moda xebatê dikare li celebê zêdekirin û celebê hilweşandinê were dabeş kirin. Dema ku voltaja biasê neyê sepandin û xeletiyek tune be, celebê pêşkeftinê vedibêje MOSFETkanala ductive. Dema ku voltaja biasê neyê sepandin, celebê hilweşandinê ji MOSFET-ê re vedibêje. Kanalek birêkûpêk dê xuya bibe.

Di serîlêdanên rastîn de, tenê MOSFET-ên cûrbecûr çêtirkirina kanala N-ê û celebek çêtirkirina kanala P-yê hene. Ji ber ku NMOSFET xwedan berxwedana piçûk a li ser-dewletê ne û çêkirina wan hêsan e, NMOS di serîlêdanên rastîn de ji PMOS-ê pirtir e.

Moda zêdekirina MOSFET

Di navbera drain D û çavkaniya S ya MOSFET-a moda zêdekirinê de du hevbendên PN-paş-paş hene. Dema ku voltaja dergeh-çavkaniyê VGS=0, her çend voltaja jêderka avdanê VDS were zêdekirin jî, di rewşek berevajî-berevajîkirî de her gav girêka PN-ê heye, û di navbera avdan û çavkaniyê de kanalek guhêrbar tune ye (niha naherike ). Ji ber vê yekê, di vê demê de ID-a niha derxînin = 0.

Di vê demê de, heke voltaja pêş di navbera derî û çavkaniyê de were zêdekirin. Ango, VGS>0, wê hingê zeviyek elektrîkî ya ku dergehek bi substrata siliconê ya P-type ve hatî rêz kirin dê di tebeqeya îzolekirinê ya SiO2 de di navbera elektroda derî û substrata silicon de were çêkirin. Ji ber ku tebeqeya oksîtê îzolasyon e, voltaja VGS ya ku li derî tê sepandin nikare niha hilberîne. Li her du aliyên qata oksîtê kondensatorek çêdibe, û çerxa hevseng a VGS vê kondensatorê (kapacitor) bar dike. Û zeviyek elektrîkê biafirînin, ji ber ku VGS hêdî hêdî bilind dibe, ji hêla voltaja erênî ya derî ve tê kişandin. Hejmarek mezin ji elektronan li aliyê din ê vê kondensatorê (kapacitor) kom dibin û kanalek birêkûpêk a tîpa N-ê ji avjeniyê berbi çavkaniyê diafirînin. Dema ku VGS ji voltaja vekêşanê ya VT ya boriyê (bi gelemperî li ser 2V) derbas dibe, lûleya kanala N-ê tenê dest bi rêve dibe, nasnameyek tîrêjê derdixe. Dema ku kanal yekem car dest bi hilberîna voltaja zivirandinê dike, em gazî voltaja dergeh-çavkaniyê dikin. Bi gelemperî wekî VT tête diyar kirin.

Kontrolkirina mezinahiya voltaja dergehê VGS hêz an qelsiya qada elektrîkê diguhezîne, û bandora kontrolkirina mezinahiya ID-ya niha ya rijandinê dikare were bidestxistin. Ev di heman demê de taybetmendiyek girîng a MOSFET-an e ku zeviyên elektrîkê ji bo kontrolkirina niha bikar tînin, ji ber vê yekê ji wan re transîstorên bandora zeviyê jî tê gotin.

avahiya navxweyî MOSFET

Li ser bingehek siliconek P-type ya bi giraniya nepaqijiyê kêm, du herêmên N+ yên bi giraniya nepakî ya zêde têne çêkirin, û du elektrod ji aluminiumê yên metal têne derxistin da ku bi rêzê wekî d û çavkaniya s xizmetê bikin. Dûv re rûbera nîvconductor bi qatek îzolekirî ya silicon dîoksîtê (SiO2) zehf nazik tê pêçan, û elektrodek aluminiumê li ser tebeqeya îzolekirinê ya di navbera avdan û çavkaniyê de tê saz kirin da ku wekî deriyê g bixebite. Elektrodek B jî li ser substratê tê xêzkirin, MOSFET-a moda zêdekirina kanala N-yê ava dike. Heman tişt ji bo pêkhatina hundurîn a MOSFET-ên cureya zêdekirina P-kanala rast e.

N-kanala MOSFET û P-kanala MOSFET sembolên circuit

Wêneya li jor sembola dora MOSFET-ê nîşan dide. Di wêneyê de, D avdan e, S çavkanî ye, G derî ye, û tîra li navîn substratê temsîl dike. Ger tîr ber bi hundurê ve îşaret bike, ew MOSFETek-kanala N nîşan dide, û heke tîra ber bi derve ve nîşan bide, ew MOSFETek kanala P-yê destnîşan dike.

MOSFET-kanala N-ya dualî, MOSFET-kanala-P-ya dualî û MOSFET-kanala N+P-kanala sembolên çerxa

Bi rastî, di dema pêvajoya çêkirina MOSFET de, substrate berî ku ji kargehê derkeve bi çavkaniyê ve girêdayî ye. Ji ber vê yekê, di qaîdeyên sembololojiyê de, nîşana tîrê ya ku substratê temsîl dike jî divê bi çavkaniyê ve were girêdan da ku av û jêderê ji hev cuda bikin. Polarîteya voltaja ku ji hêla MOSFET ve tê bikar anîn dişibihe transîstora meya kevneşopî. Kanala N dişibe transîstorek NPN. Avêtina D bi elektroda erênî ve girêdayî ye û çavkaniya S bi elektroda neyînî ve girêdayî ye. Dema ku dergehê G xwedan voltaja erênî be, kanalek birêkûpêk çêdibe û MOSFET-kanala N-ê dest bi xebatê dike. Bi heman rengî, kanala P-ê wekî transîstorek PNP-ê ye. Avêtina D bi elektroda neyînî ve girêdayî ye, çavkaniya S bi elektroda erênî ve girêdayî ye, û dema ku deriyê G voltaja neyînî hebe, kanalek guhêrbar çêdibe û MOSFET-kanala P-yê dest bi xebatê dike.

Prensîba windabûna guheztina MOSFET

Ku ew NMOS be an PMOS be, piştî ku tê vemirandin, berxwedanek hundurîn a guheztinê heye ku tê hilberandin, ji ber vê yekê dê niha li ser vê berxwedana hundurîn enerjiyê bixwe. Ji vê beşa enerjiya ku tê xerckirin tê gotin mezaxtina rêgirtinê. Hilbijartina MOSFETek bi berxwedana hundurîn a piçûktir dê bi bandor vexwarina rêvekirinê kêm bike. Berxwedana navxweyî ya heyî ya MOSFET-ên kêm-hêza bi gelemperî li dora dehan mîlyon e, û çend mîlyon jî hene.

Dema ku MOS tê vemirandin û qedandin, divê ew di yek gavê de neyê fam kirin. Dê voltaja li her du aliyên MOS-ê kêmbûnek bi bandor hebe, û tîrêja ku jê re diherike dê zêde bibe. Di vê serdemê de, windabûna MOSFET-ê hilbera voltaj û niha ye, ku windakirina veguheztinê ye. Bi gelemperî, windahiyên veguheztinê ji windahiyên guheztinê pir mezintir in, û her ku frekansa veguheztinê zûtir be, wendahiyên wê jî mezintir dibin.

Berhema voltaj û herikê di dema gihandinê de pir mezin e, di encamê de windahiyên pir mezin çêdibin. Windahiyên guheztinê bi du awayan dikarin kêm bibin. Yek jê kêmkirina dema guheztinê ye, ku dikare di dema her zivirandinê de windabûnê bi bandor kêm bike; ya din jî kêmkirina frekansa veguheztinê ye, ku dikare hejmara guheztan di yekîneya demê de kêm bike.

Ya jor ravekirinek berfireh a diyagrama prensîba xebatê ya MOSFET û analîzkirina avahiya hundurîn a MOSFET-ê ye. Ji bo ku hûn di derbarê MOSFET-ê de bêtir fêr bibin, hûn bi xêr hatin ku hûn bi OLUKEY re şêwir bikin da ku hûn piştgiriya teknîkî ya MOSFET-ê peyda bikin!