Zeintzuk dira MOSFETen funtzioak?

Bi MOSFET mota nagusi daude: zatitutako junction mota eta isolatutako ate mota. Junction MOSFET (JFET) izendatzen da bi PN juntura dituelako eta ate isolatua duelako.MOSFET(JGFET) izena ematen zaio atea beste elektrodoetatik guztiz isolatuta dagoelako. Gaur egun, isolatutako ate MOSFETen artean, gehien erabiltzen dena MOSFET da, MOSFET (metal-oxide-semiconductor MOSFET) deritzona; horrez gain, PMOS, NMOS eta VMOS potentzia MOSFETak daude, baita duela gutxi abian jarri diren πMOS eta VMOS potentzia moduluak, etab.

 

Kanalaren material erdieroale desberdinen arabera, lotura mota eta ate isolatzaile mota kanalean eta P kanalean banatzen dira. Eroankortasun-moduaren arabera banatzen bada, MOSFET agortze-mota eta hobekuntza-motetan bana daiteke. Junction MOSFETak agortze mota guztiak dira, eta isolatutako ate MOSFETak agortze mota eta hobekuntza motakoak dira.

Eremu efektuko transistoreak junction field efektu transistoreetan eta MOSFETetan bana daitezke. MOSFETak lau kategoriatan banatzen dira: N kanalaren agortze mota eta hobekuntza mota; P kanalaren agortze mota eta hobekuntza mota.

 

MOSFETen ezaugarriak

MOSFET baten ezaugarria UG hego-atearen tentsioa da; bere drain-korronte ID kontrolatzen duena. Transistore bipolar arruntekin alderatuta, MOSFETek sarrerako inpedantzia handiko ezaugarriak dituzte, zarata txikia, sorta dinamiko handia, potentzia-kontsumo txikia eta integrazio erraza.

 

Alborapen tentsio negatiboaren (-UG) balio absolutua handitzen denean, agortze-geruza handitzen da, kanala txikiagotzen da eta drainatze-korrontea ID txikitzen da. Alborapen tentsio negatiboaren (-UG) balio absolutua jaisten denean, agortze-geruza txikiagotzen da, kanala handitzen da eta drainatze-korrontea ID handitzen da. Ikus daiteke drain-korronte IDa ate-tentsioak kontrolatzen duela, beraz, MOSFET-a tentsioz ​​kontrolatutako gailua da, hau da, irteerako korrontearen aldaketak sarrerako tentsioaren aldaketekin kontrolatzen dira, anplifikazioa lortzeko eta beste helburu batzuk.

 

Transistore bipolarrak bezala, MOSFETa anplifikazioa bezalako zirkuituetan erabiltzen denean, polarizazio tentsio bat ere gehitu behar zaio bere ateari.

Lotura-eremuaren efektu-hodiaren atea alderantzizko tentsioarekin aplikatu behar da, hau da, ate-tentsio negatiboa aplikatu behar zaio N kanaleko hodiari eta ate positiboko atzapar bat P kanaleko hodiari aplikatu behar zaio. Indartutako ate isolatu MOSFETek aurrerako atearen tentsioa aplikatu beharko luke. Agortze-moduko MOSFET isolatzaile baten ate-tentsioa positiboa, negatiboa edo "0" izan daiteke. Alborapena gehitzeko metodoen artean alborapen finkoaren metodoa, autohornitutako alborapenaren metodoa, zuzeneko akoplamendu metodoa, etab.

MOSFETparametro asko ditu, DC parametroak, AC parametroak eta muga-parametroak barne, baina erabilera arruntean, parametro nagusi hauei bakarrik erreparatu behar diezu: drain-iturburuko korronte saturatua IDSS pinch-off tentsioa Gora, (juntura-hodia eta agortze modua isolatuta ate-hodia, edo pizteko tentsioa UT (indartutako ate-hodi isolatua), transkonduktantzia gm, drain-iturburuko matxura-tentsioa BUDS, potentzia maximoa xahutze PDSM eta drain-iturri-korronte maximoko IDSM.

(1) Hustubide-iturburuko korronte asea

Drain-iturburuko korronte saturatua IDSS drainatze-iturburuko korronteari erreferentzia egiten dio atearen tentsioa UGS=0 juntura edo agortze isolatutako MOSFET batean.

(2)Pinch-off tentsioa

Pinch-off tentsioa UP atearen tentsioari egiten dio erreferentzia drainatze-iturburuaren konexioa bidegurutze edo agortze motako isolatutako MOSFET batean mozten denean. N kanaleko hodiaren UGS-ID kurbarako 4-25ean erakusten den bezala, IDSS eta UPren esanahia argi ikus daiteke.

(3) Pizteko tentsioa

Pizte-tentsioa UT atearen tentsioari egiten dio erreferentzia draina-iturburuaren konexioa ate isolatu indartu MOSFETean egiten denean. 4-27 irudiak N kanaleko hodiaren UGS-ID kurba erakusten du, eta UTren esanahia argi ikus daiteke.

(4) Transeroankortasuna

Transconductance gm ate-iturburuko tentsioak drainatze-korrontearen IDa kontrolatzeko duen gaitasuna adierazten du, hau da, drainatze-korrontearen IDaren aldaketaren erlazioa ate-iturburuko tentsioaren UGSren aldaketaren arteko erlazioa. 9m parametro garrantzitsua da anplifikazio-gaitasuna neurtzekoMOSFET.

(5)Drain-iturburuko matxura-tentsioa

Drain-iturburuaren matxura-tentsioa BUDS MOSFET-ak ate-iturburuko tentsioa konstantea denean onar dezakeen drainatze-iturri tentsio maximoari egiten dio erreferentzia. Parametro mugatzailea da, eta MOSFET-ari aplikatutako funtzionamendu-tentsioak BUDS baino txikiagoa izan behar du.

(6)Gehienezko potentzia xahutzea

Gehienezko potentzia xahutzea PDSM muga-parametro bat ere bada, MOSFETen errendimendua hondatu gabe baimendutako drain-iturburuko potentziaren gehienezko xahupenari erreferentzia egiten diona. Erabiltzen denean, MOSFETen benetako energia-kontsumoa PDSM baino txikiagoa izan behar da eta marjina jakin bat utzi behar du.

(7) Hustubide-iturri korronte maximoa

Drain-iturriaren korronte maximoa IDSM muga-parametro bat da, MOSFET-a normaltasunez funtzionatzen duenean drainaren eta iturriaren artean igarotzen den korronte maximoari erreferentzia egiten diona. MOSFETaren funtzionamendu-korronteak ez du IDSM gainditu behar.

1. MOSFET anplifikaziorako erabil daiteke. MOSFET anplifikadorearen sarrerako inpedantzia oso handia denez, akoplamendu-kondentsadorea txikia izan daiteke eta ez dira kondentsadore elektrolitikoak erabili behar.

2. MOSFET-en sarrerako inpedantzia handia oso egokia da inpedantzia-eraldaketarako. Askotan inpedantzia-eraldaketarako erabiltzen da etapa anitzeko anplifikadoreen sarrerako fasean.

3. MOSFET erresistentzia aldakor gisa erabil daiteke.

4. MOSFET korronte konstante gisa erabil daiteke.

5. MOSFET etengailu elektroniko gisa erabil daiteke.

 

MOSFET-ek barne-erresistentzia baxua, jasateko tentsio handia, kommutazio azkarra eta elur-jausi energia handia ditu. Diseinatutako korronte-tartea 1A-200A da eta tentsio-tartea 30V-1200V-koa da. Parametro elektrikoak bezeroaren aplikazio-eremuen eta aplikazio-planen arabera doi ditzakegu bezeroaren produktuen fidagarritasuna, bihurtze-eraginkortasun orokorra eta produktuaren prezioen lehiakortasuna hobetzeko.

 

MOSFET eta transistoreen alderaketa

(1) MOSFET tentsioa kontrolatzeko elementua da, transistorea, berriz, korrontea kontrolatzeko elementua. Seinale-iturburutik korronte txiki bat bakarrik hartzen uzten denean, MOSFET bat erabili behar da; seinalearen tentsioa baxua denean eta seinale-iturritik korronte kopuru handia hartzen uzten denean, transistore bat erabili behar da.

(2) MOSFET-ek gehiengo eramaileak erabiltzen ditu elektrizitatea eroateko, beraz, gailu unipolar deitzen zaio, transistoreek, berriz, gehiengo eramaileak eta gutxiengoak dituzte elektrizitatea eroateko. Gailu bipolarra deitzen zaio.

(3) MOSFET batzuen iturria eta hustubidea truka daitezke, eta atearen tentsioa positiboa edo negatiboa izan daiteke, transistoreak baino malguagoa dena.

(4) MOSFETek korronte oso txikian eta oso tentsio baxuko baldintzetan lan egin dezakete, eta bere fabrikazio-prozesuak erraz integra ditzake MOSFET asko siliziozko olatu batean. Hori dela eta, MOSFETak oso erabiliak izan dira eskala handiko zirkuitu integratuetan.

 

Nola epaitu MOSFETen kalitatea eta polaritatea

Hautatu multimetroaren barrutia RX1K, konektatu probaren kable beltza D polora eta proba gorria S polora. Ukitu G eta D zutoinak aldi berean eskuarekin. MOSFETak berehalako eroapen egoeran egon behar du, hau da, neurgailuaren orratzak erresistentzia txikiagoa duen posizio batera kulunkatzen du. , eta gero eskuekin G eta S poloak ukitu, MOSFETak ez luke erantzunik izan behar, hau da, neurgailuaren orratza ez da zero posiziora itzuliko. Une honetan, MOSFET hodi ona dela epaitu behar da.

Aukeratu multimetroaren barrutia RX1K-ra eta neurtu MOSFETaren hiru pinen arteko erresistentzia. Pin baten eta beste bi pinen arteko erresistentzia infinitua bada, eta probako kableak trukatu ondoren oraindik infinitua bada, orduan pin hau G poloa da, eta beste bi pinak S poloa eta D poloa. Ondoren, erabili multimetro bat S poloaren eta D poloaren arteko erresistentzia-balioa behin neurtzeko, trukatu probako kableak eta neurtu berriro. Erresistentzia balio txikiena duena beltza da. Proba kablea S polora konektatuta dago eta proba gorria D polora konektatuta dago.

 

MOSFET detektatzeko eta erabiltzeko neurriak

1. Erabili multimetro erakuslea MOSFET-a identifikatzeko

1) Erabili erresistentzia neurtzeko metodoa lotuneko MOSFETaren elektrodoak identifikatzeko

MOSFET-en PN lotunearen aurrerantz eta alderantzizko erresistentzia balioak desberdinak diren fenomenoaren arabera, MOSFET lotunearen hiru elektrodoak identifikatu daitezke. Metodo espezifikoa: ezarri multimetroa R×1k tartean, hautatu bi elektrodoak eta neurtu haien aurrerantz eta alderantzizko erresistentzia-balioak hurrenez hurren. Bi elektrodoren aurrerantz eta alderantzizko erresistentzia-balioak berdinak direnean eta hainbat mila ohmio direnean, orduan bi elektrodoak D draina eta S iturria dira hurrenez hurren. Junturako MOSFETetarako, draina eta iturria trukagarriak direnez, gainerako elektrodoak G atea izan behar du. Multimetroaren probako kable beltza ere uki dezakezu (proba gorria ere onargarria da) edozein elektrodorekin, eta beste probako kablea. ukitu gainerako bi elektrodoak segidan erresistentzia-balioa neurtzeko. Bi aldiz neurtutako erresistentzia-balioak gutxi gorabehera berdinak direnean, probako kable beltzarekin kontaktuan dagoen elektrodoa atea da, eta beste bi elektrodoak hustubidea eta iturria, hurrenez hurren. Bi aldiz neurtutako erresistentzia-balioak biak oso handiak badira, esan nahi du PN lotunearen alderantzizko noranzkoa dela, hau da, biak alderantzizko erresistentzia direla. N kanaleko MOSFET bat dela zehaztu daiteke, eta probako kable beltza atearekin konektatuta dagoela; bi aldiz neurtutako erresistentzia-balioak badira Erresistentzia-balioak oso txikiak dira, aurrerako PN juntura bat dela adieraziz, hau da, aurrerako erresistentzia bat, eta P kanaleko MOSFET bat dela zehazten da. Probako kable beltza ere atearekin konektatuta dago. Goiko egoera gertatzen ez bada, probako kable beltzak eta gorriak ordezkatu ditzakezu eta proba goiko metodoaren arabera egin dezakezu sareta identifikatu arte.

 

2) Erabili erresistentzia neurtzeko metodoa MOSFETen kalitatea zehazteko

Erresistentzia neurtzeko metodoa MOSFET-en iturriaren eta drainazioaren, atea eta iturriaren, atea eta drainatzearen, G1 atea eta G2 atearen arteko erresistentzia neurtzeko multimetroa da MOSFETen eskuliburuan adierazitako erresistentzia-balioarekin bat datorren zehazteko. Kudeaketa ona edo txarra da. Metodo espezifikoa: lehenik eta behin, ezarri multimetroa R×10 edo R×100 tartean, eta neurtu S iturriaren eta D drainatzearen arteko erresistentzia, normalean hamarnaka ohmiotik hainbat mila ohm bitarteko tartean (ikus daiteke. Hainbat modeloko hodien eskuliburua, haien erresistentzia-balioak desberdinak dira), neurtutako erresistentzia-balioa balio normala baino handiagoa bada, barne-kontaktu txarraren ondorioz izan daiteke; neurtutako erresistentzia-balioa infinitua bada, barne-polo hautsi bat izan daiteke. Ondoren, ezarri multimetroa R×10k tartean, eta gero neurtu erresistentzia-balioak G1 eta G2 ateen artean, atearen eta iturriaren artean eta atearen eta hustubidearen artean. Neurtutako erresistentzia-balioak guztiak infinituak direnean, hodia normala dela esan nahi du; goiko erresistentzia-balioak txikiegiak badira edo bide bat badago, hodia txarra dela esan nahi du. Kontuan izan behar da hodian bi ateak apurtzen badira, osagaiak ordezkatzeko metodoa erabil daitekeela detektatzeko.

 

3) Erabili indukzio-seinalearen sarrera-metodoa MOSFETen anplifikazio-gaitasuna kalkulatzeko

Metodo espezifikoa: Erabili multimetroaren erresistentziaren R×100 maila, konektatu proba gorria S iturrira eta proba beltza D drainadura. Gehitu 1.5V-ko elikadura-tentsioa MOSFET-ari. Une honetan, hustubidearen eta iturriaren arteko erresistentzia-balioa neurgailuaren orratzak adierazten du. Ondoren, lotuneko MOSFETaren G atea eskuarekin apurtu eta giza gorputzaren induzitutako tentsio-seinalea gehitu ateari. Horrela, hodiaren anplifikazio-efektuaren ondorioz, drainatze-iturburuko VDS tentsioa eta drainatze-korrontea Ib aldatuko dira, hau da, drainatzearen eta iturriaren arteko erresistentzia aldatuko da. Hortik, neurgailuaren orratza neurri handi batean kulunkatzen dela ikus daiteke. Eskuko sareko orratzaren orratzak gutxi kulunkatzen badu, hodiaren anplifikazio-gaitasuna eskasa dela esan nahi du; orratza asko kulunkatzen bada, hodiaren anplifikazio-gaitasuna handia dela esan nahi du; orratza ez bada mugitzen, hodia txarra dela esan nahi du.

 

Goiko metodoaren arabera, multimetroaren R×100 eskala erabiltzen dugu MOSFET 3DJ2F lotunea neurtzeko. Lehenik eta behin, ireki hodiaren G elektrodoa eta neurtu drain-iturri RDS erresistentzia 600Ω-koa dela. G elektrodoa eskuarekin heldu ondoren, neurgailuaren orratza ezkerrera kulunkatzen da. Adierazitako RDS erresistentzia 12kΩ da. Neurgailuaren orratza handiagoa bada, hodia ona dela esan nahi du. , eta anplifikazio-gaitasun handiagoa du.

 

Metodo hau erabiltzean kontuan hartu beharreko puntu batzuk daude: Lehenik eta behin, MOSFET-a probatzen duzunean eta atea eskuarekin eusten duzunean, multimetroaren orratza eskuinera (erresistentzia-balioa txikiagotzen da) edo ezkerrera (erresistentzia-balioa handitzen da). . Giza gorputzak eragindako AC tentsioa nahiko altua delako eta MOSFET ezberdinek lan-puntu desberdinak izan ditzakete erresistentzia-tarte batekin neurtzean (zona saturatuan edo eremu asegabean funtzionatzen dutenean). Testek erakutsi dute hodi gehienen RDS handitzen dela. Hau da, erlojuaren eskua ezkerrera kulunkatzen da; hodi batzuen RDS gutxitzen da, eta erlojuaren eskua eskuinera kulunkatzen da.

Baina erlojuaren eskuak kulunkatzen duen norabidea edozein dela ere, erlojuaren eskuak handiagoa egiten duen bitartean, hodiak anplifikazio gaitasun handiagoa duela esan nahi du. Bigarrenik, metodo honek MOSFETetarako ere balio du. Baina kontuan izan behar da MOSFETen sarrerako erresistentzia handia dela eta G atearen induzitutako tentsio baimenduak ez lukeela oso altua izan behar, beraz, ez ezazu atea zuzenean eskuekin estutu. Bihurkinaren helduleku isolatua erabili behar duzu atea metalezko haga batekin ukitzeko. , giza gorputzak eragindako karga ateari zuzenean gehitzea saihesteko, atearen matxura eraginez. Hirugarrenik, neurketa bakoitzaren ondoren, GS poloak zirkuitu laburtu behar dira. Hau da, GS junturaren kondentsadorean karga kopuru txiki bat egongo delako, VGS tentsioa sortzen duena. Ondorioz, baliteke neurgailuaren eskuak ez mugitzea berriro neurtzean. Karga deskargatzeko modu bakarra GS elektrodoen arteko karga zirkuitulaburra da.

4) Erabili erresistentzia neurtzeko metodoa markarik gabeko MOSFETak identifikatzeko

Lehenik eta behin, erabili erresistentzia neurtzeko metodoa erresistentzia-balioak dituzten bi pin aurkitzeko, hots, S iturria eta D draina. Gainerako bi pinak lehen G1 atea eta bigarren atea G2 dira. Idatzi lehenik bi probako kableekin neurtutako S iturriaren eta D drainaren arteko erresistentzia-balioa. Aldatu probako kableak eta neurtu berriro. Idatzi neurtutako erresistentzia-balioa. Bi aldiz neurtutako erresistentzia-balio handiagoa duena probako kable beltza da. Konektatutako elektrodoa D draina da; probako kable gorria S iturrira konektatzen da. Metodo honen bidez identifikatutako S eta D poloak ere egiaztatu daitezke hodiaren anplifikazio-gaitasuna kalkulatuz. Hau da, anplifikazio-gaitasun handia duen probako kable beltza D polora konektatuta dago; probako kable gorria lurrera konektatzen da 8 polora. Bi metodoen proben emaitzak berdinak izan behar dira. D hustubidearen eta S iturriaren posizioak zehaztu ondoren, instalatu zirkuitua D eta S-ren posizioen arabera. Orokorrean, G1 eta G2 ere segidan lerrokatuko dira. Honek G1 eta G2 bi ateen posizioak zehazten ditu. Honek D, S, G1 eta G2 pinen ordena zehazten du.

5) Erabili alderantzizko erresistentzia-balioaren aldaketa transkonduktantziaren tamaina zehazteko

VMOSN kanalaren hobekuntza MOSFETaren transkonduktantziaren errendimendua neurtzean, probako kable gorria erabil dezakezu S iturria eta proba beltza D drainadura konektatzeko. Hau iturriaren eta drainatzearen artean alderantzizko tentsioa gehitzearen baliokidea da. Une honetan, atea zirkuitu irekia da, eta tutuaren alderantzizko erresistentzia balioa oso ezegonkorra da. Aukeratu multimetroaren ohm-tartea R×10kΩ-ko erresistentzia handiko tartera. Une honetan, neurgailuaren tentsioa handiagoa da. Eskuarekin G sarea ukitzen duzunean, hodiaren alderantzizko erresistentzia balioa nabarmen aldatzen dela ikusiko duzu. Zenbat eta aldaketa handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da hodiaren transkonduktantzia-balioa; proban dagoen hodiaren transeroankortasuna oso txikia bada, erabili metodo hau neurtzeko When , alderantzizko erresistentzia gutxi aldatzen da.

 

MOSFET erabiltzeko neurriak

1) MOSFET segurtasunez erabiltzeko, parametroen muga-balioak, hala nola, hodiaren potentzia xahutua, drain-iturriaren tentsio maximoa, ate-iturriaren tentsio maximoa eta korronte maximoa ezin dira gainditu zirkuituaren diseinuan.

2) Hainbat MOSFET mota erabiltzean, zirkuitura konektatu behar dira behar den alborapenarekin bat etorriz, eta MOSFETaren polaritatea errespetatu behar da. Esate baterako, PN lotune bat dago lotune MOSFET baten ate-iturriaren eta drainatzearen artean, eta N kanaleko hodi baten atea ezin da positiboki polarizatu; P kanaleko hodi baten atea ezin da alborapen negatiboa izan, etab.

3) MOSFET-en sarrerako inpedantzia oso altua denez, pinak zirkuitu laburrean egon behar dira garraiatzen eta biltegiratu bitartean, eta metalezko blindajearekin bildu behar dira kanpoko induzitutako potentziala atearen matxura ekiditeko. Bereziki, kontuan izan MOSFET ezin dela plastikozko kutxa batean jarri. Hobe da metalezko kutxa batean gordetzea. Aldi berean, arreta jarri hodiaren hezetasunari eusteko.

4) MOSFET atearen matxura induktiboa saihesteko, proba-tresna guztiak, lan-mahaiak, soldadura-plantxak eta zirkuitu guztiak ondo lurreratu behar dira; pinak soldatzerakoan, lehenik iturburua soldatu; zirkuitura konektatu aurretik, hodia Berun-mutur guztiak elkarren artean zirkuitulaburtu behar dira, eta zirkuitu laburreko materiala kendu behar da soldadura amaitu ondoren; tutua osagaien racktik kentzean, giza gorputza lurzoruan dagoela ziurtatzeko metodo egokiak erabili behar dira, hala nola lurrerako eraztun bat erabiltzea; jakina, aurreratua bada A gas bidez berotutako soldadura erosoagoa da MOSFETak soldatzeko eta segurtasuna bermatzen du; hodia ez da zirkuituan sartu edo atera behar boterea itzali aurretik. Goiko segurtasun neurriei erreparatu behar zaie MOSFET erabiltzean.

5) MOSFET instalatzean, jarri arreta instalazioaren posizioari eta saiatu elementu berogailutik gertu ez egotea; hodi-trukeen bibrazioa saihesteko, beharrezkoa da hodi-oskola estutzea; pin-buruak tolestuta daudenean, sustraiaren tamaina baino 5 mm handiagoak izan behar dira, saihestu pinak okertu eta aire-ihesak eragingo dituela ziurtatzeko.

Potentzia MOSFETetarako, beroa xahutzeko baldintza onak behar dira. Potentzia MOSFETak karga handiko baldintzetan erabiltzen direnez, bero-hustugailu nahikoak diseinatu behar dira kasuaren tenperaturak balio nominala gaindi ez dezan, gailuak denbora luzez egonkor eta fidagarri funtziona dezan.

Laburbilduz, MOSFETen erabilera segurua bermatzeko, arreta jarri beharreko gauza asko daude, eta hainbat segurtasun neurri ere hartu behar dira. Langile profesional eta tekniko gehienek, batez ere elektronikoen zaletuen gehiengoak, beren benetako egoeraren arabera jarraitu behar dute eta MOSFETak modu seguruan eta eraginkorrean erabiltzeko modu praktikoak hartu behar dituzte.