Zergatik kontrolatzen dira MOSFETak tentsioa?

MOSFETak (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistoreak) tentsio kontrolatutako gailu deitzen dira, batez ere, haien funtzionamendu-printzipioa drainatzeko korrontearen (Id) atearen tentsioaren (Vgs) kontrolatzean oinarritzen delako batez ere, hura kontrolatzeko korrontean oinarritzen beharrean. transistore bipolarren kasua da (BJT-ak esaterako). Jarraian MOSFETaren azalpen zehatza da tentsio kontrolatutako gailu gisa:

Lan-printzipioa

Atearen tentsioaren kontrola:MOSFET baten bihotza bere atearen, iturriaren eta drainatzearen eta atearen azpian dagoen geruza isolatzaile baten (normalean silizio dioxidoa) arteko egituran dago. Ateari tentsio bat aplikatzen zaionean, eremu elektriko bat sortzen da geruza isolatzailearen azpian, eta eremu horrek iturriaren eta hustubidearen arteko eroankortasuna aldatzen du.

Kanal eroaleen eraketa:N kanaleko MOSFETentzat, Vgs ateko tentsioa nahikoa altua denean (Vt atalase-tentsioa deitzen den balio zehatz baten gainetik), atearen azpiko P motako substratuko elektroiak geruza isolatzailearen azpialdera erakartzen dira, N- bat osatuz. iturriaren eta hustubidearen arteko eroankortasuna ahalbidetzen duen kanal eroale mota. Alderantziz, Vgs Vt baino txikiagoa bada, kanal eroalea ez da eratzen eta MOSFET-a mozketan dago.

Hustu korrontearen kontrola:drainazioaren Id korrontearen tamaina batez ere Vgs ate-tentsioak kontrolatzen du. Zenbat eta Vgs altuagoa izan, orduan eta zabalagoa da kanal eroalea eta orduan eta handiagoa da drainatze-korrontea Id. Erlazio horri esker, MOSFETak tentsio kontrolatutako korronte gailu gisa jardutea ahalbidetzen du.

Karakterizazio piezoikoaren abantailak

Sarrerako inpedantzia handia:MOSFET-en sarrerako inpedantzia oso handia da geruza isolatzaile baten bidez atearen eta iturri-drainaren eskualdearen isolamenduaren ondorioz, eta atearen korrontea ia nulua da, eta horrek erabilgarria egiten du sarrerako inpedantzia handia behar den zirkuituetan.

Zarata txikia:MOSFETek zarata nahiko baxua sortzen dute funtzionamenduan, batez ere sarrerako inpedantzia handiagatik eta eramaile unipolarraren eroapen mekanismoagatik.

Aldaketa abiadura azkarra:MOSFETak tentsioz ​​kontrolatutako gailuak direnez, haien kommutazio-abiadura transistore bipolarrena baino azkarragoa izan ohi da, karga biltegiratzeko eta askatzeko prozesua igaro behar baitute kommutazio garaian.

Energia-kontsumo baxua:On egoeran, drain-iturriaren erresistentzia (RDS(on)) MOSFET-aren nahiko baxua da, eta horrek energia-kontsumoa murrizten laguntzen du. Gainera, mozketa egoeran, potentzia-kontsumo estatikoa oso baxua da, atearen korrontea ia zero delako.

Laburbilduz, MOSFETei tentsioz ​​kontrolatutako gailu deitzen zaie, haien funtzionamendu-printzipioa ate-tentsioaren bidez drainatzeko korrontearen kontrolan oinarritzen baita. Tentsioz ​​kontrolatutako ezaugarri honek MOSFETak itxaropentsu bihurtzen ditu zirkuitu elektronikoetako aplikazio sorta zabaletarako, batez ere sarrerako inpedantzia handia, zarata txikia, kommutazio-abiadura azkarra eta potentzia-kontsumo txikia behar diren lekuetan.