Неліктен MOSFET кернеуі бақыланады?

MOSFETs (металл оксиді жартылай өткізгіш өріс әсерінің транзисторлары) кернеумен басқарылатын құрылғылар деп аталады, өйткені олардың жұмыс принципі оны басқару үшін токқа сүйенбей, негізінен төгу тогы (Id) үстіндегі қақпа кернеуін (Vgs) басқаруға негізделген. Биполярлы транзисторларға (мысалы, BJT) қатысты жағдай. Төменде кернеумен басқарылатын құрылғы ретінде MOSFET туралы егжей-тегжейлі түсініктеме берілген:

Жұмыс принципі

Шкафтың кернеуін басқару:MOSFET жүрегі оның қақпасы, көзі және ағызу және қақпаның астындағы оқшаулағыш қабат (әдетте кремний диоксиді) арасындағы құрылымда жатыр. Қақпаға кернеу берілгенде, оқшаулағыш қабаттың астында электр өрісі пайда болады және бұл өріс көз мен ағызу арасындағы аймақтың өткізгіштігін өзгертеді.

Өткізгіш арнаның қалыптасуы:N-арналы MOSFET үшін Vgs қақпа кернеуі жеткілікті жоғары болғанда (шекті кернеу Vt деп аталатын белгілі бір мәннен жоғары), қақпаның астындағы P-типті субстраттағы электрондар оқшаулағыш қабаттың төменгі жағына тартылып, N- көзі мен ағызу арасындағы өткізгіштікке мүмкіндік беретін өткізгіш арна түрі. Керісінше, егер Vgs Vt-ден төмен болса, өткізгіш арна түзілмейді және MOSFET үзіліс жағдайында болады.

Ағызуды басқару:төгу тоғының Id мөлшері негізінен Vgs қақпа кернеуімен бақыланады. Vgs неғұрлым жоғары болса, өткізгіш канал соғұрлым кеңірек қалыптасады, ағызылатын ток Id соғұрлым үлкен болады. Бұл қатынас MOSFET-ке кернеу басқарылатын ток құрылғысы ретінде әрекет етуге мүмкіндік береді.

Пьезо мінездеменің артықшылықтары

Жоғары кіріс кедергісі:MOSFET-тің кіріс кедергісі оқшаулағыш қабатпен қақпаның оқшаулануының және көз-ағызу аймағының арқасында өте жоғары, ал қақпа тогы нөлге жуық, бұл оны жоғары кіріс кедергісі қажет болатын тізбектерде пайдалы етеді.

Төмен шу:MOSFET жұмыс кезінде салыстырмалы түрде төмен шуды тудырады, бұл көбінесе олардың жоғары кіріс кедергісі мен бірполярлы тасымалдаушы өткізгіш механизміне байланысты.

Жылдам ауысу жылдамдығы:MOSFET кернеумен басқарылатын құрылғылар болғандықтан, олардың ауысу жылдамдығы әдетте биполярлық транзисторларға қарағанда жылдамырақ, олар коммутация кезінде зарядты сақтау және босату процесінен өтуі керек.

Төмен қуат тұтыну:Қосулы күйде MOSFET ағызу көзінің кедергісі (RDS(қосу)) салыстырмалы түрде төмен, бұл қуат тұтынуды азайтуға көмектеседі. Сондай-ақ, өшіру күйінде статикалық қуат тұтыну өте төмен, себебі қақпа тогы нөлге жуық.

Қорытындылай келе, MOSFET-тер кернеумен басқарылатын құрылғылар деп аталады, өйткені олардың жұмыс принципі ағызу тогын қақпа кернеуі арқылы басқаруға негізделген. Бұл кернеумен басқарылатын сипаттама MOSFET-ті электронды схемалардағы қолданбалардың кең ауқымы үшін перспективалы етеді, әсіресе жоғары кіріс кедергісі, төмен шу, жылдам ауысу жылдамдығы және төмен қуат тұтыну қажет болған жағдайда.