Mosfet - dè a th 'ann? Iarrtas agus deuchainn luchd-tar-chuir

Anns an aiste seo, bidh thu ag ionnsachadh mu transistors, MOSFET, is e sin, an cuid de na cuairt an sin. Tha seòrsa de FET ann, anns a bheil an t-iarrtas air leth iomallach bho phrìomh shruth sianal a 'ghiùlain. Agus is e an t-adhbhar a th 'air air a bheilear a' gairm transistor air buaidh achaidh le geata air leth. Tha an seòrsa as cumanta de thar-tharraingear a leithid de dh 'achaidhean, a tha air a chleachdadh ann an iomadh seòrsa de chuairtean dealanach, na transistor air buaidh-acair-ocsaíd-ocsaíd-ocsaíd-stèidhte stèidhichte air ceangal-rathaid no transistor MOS (geàrr-chunntas giorraichte airson an eileamaid seo).

Dè th 'ann an luchd-tar-sgrìobhaidh MOSFET?

Tha an MOSFET na transistor buaidh-raoin a tha fo smachd-bhlais a tha eadar-dhealaichte bhon achadh aon seach gu bheil geata electrotair "ocsaíd mheatailt" aice a tha air leth iomallach bhon phrìomh leth-chonnsair le sianal n-sianal no sreathan-p le sreathan tana de stuth inslitheach. Mar riaghailt, is e silicon dioxide (agus, ma tha e nas fhasa, glainne).

Faodar beachdachadh air an dealan-dealan geata iarainn àrd-tana seo mar aon phlàigh coisichear. Tha iomallachd an ionaid smachd a 'cur an aghaidh an MOSFET air leth àrd, cha mhòr neo-chrìochnach.

Mar an achadh, a 'MOS transistors tha fìor àrd-steach impedance. Faodaidh e mòran cosgais staitistigeil a chruinneachadh, rud a bheir cron mura h-eil an cùrsa air a dhìon gu cùramach.

Diofaran MOSFET bho luchd-transisearan èifeachd achaidhean

Is e am prìomh eadar-dhealachadh bhon raon gu bheil MOSFETan air an dèanamh ann an dà fhoirm bhunasach:

1. Depletion - feumaidh an transistor foltas tog a 'gheata gus an inneal atharrachadh gu suidheachadh "far". Tha am modh dùmhlachd MOSFET co-ionann ri atharrachadh "dùinte mar as trice".
2. Sàrachadh - feumaidh an transistor foltas tog a 'gheata gus an inneal a thionndadh. Tha modh meudaiche MOSFET co-ionnan ri tionndadh le caraidean "dùinte mar as trice".

Sònrachaidhean grafaigeach de luchd-tar-chuir air cuairtean

Tha an loidhne eadar na ceanglaichean dragh agus stòr seallan leth-chonnsair. Ma tha an cuairteachadh air a bheil luchd-tar-sgrìobhaidh MOSFET air a dhealbhadh air a riochdachadh le loidhne chruaidh làidir, bidh an eileamaid ag obrachadh ann am modh dìth. Seach gu bheil an làithreach bhon drain a 'sruthadh le comas geata neoni. Ma tha loidhne an t-sianail air a shealltainn no air a bhriseadh, tha an transistor ag obrachadh ann am modh daingneachadh, bhon a tha comas làithreach le geata neoni a 'sruthadh. Tha an t-saighead stiùireadh a 'sealltainn a conductive sianal no p-seòrsa semiconductor p-seòrsa. Agus tha transistors dachaigheil air an comharrachadh anns an aon dòigh ri coimeasgaidhean cèin.

Structar bunaiteach transistor MOSFET

Tha dealbhadh an MOSFET (a tha air a mhìneachadh gu mionaideach san artaigil) gu math eadar-dhealaichte bho na h-achaidhean. Bidh an dà sheòrsa transistors a 'cleachdadh raon dealain a chaidh a chruthachadh leis an bholtachd air a' gheata. Gus luchd-giùlan sreap, eactronan airson an t-sianail p-pòsaidh no fosgladh p-sianal atharrachadh, tron t-sianal strain-draoidheachd leth-chonnsair. Tha an dealan-dealan geata air a chur air an trannsa le còmhdach còmhnard fìor thàmh, agus tha paidhir de roinnean beaga p-phatan dìreach fon draosc agus stòr nan electrodan.

A 'cleachdadh inneal geata iomallach airson MOSFET, cha bhi bacadh sam bith ann. Mar sin, tha e comasach ceangal an togalaich a cheangal ann am polarity sam bith (dearbhach no àicheil) gu geata MOSFET. Bu chòir a thoirt fa-near gu bheil luchd-transisearan a tha air an toirt a-steach nas cumanta na an fheadhainn dachaigheil.

Tha seo a 'dèanamh innealan MOSFET gu h-àraid luachmhor mar innealan lasgaig no innealan loidsig, seach gun gabh iad a-steach air an taobh a-muigh, mar as trice cha bhith iad a' giùlan làithreach. Agus is e an t-adhbhar airson seo a bhith a 'toirt a-steach cuibhreann àrd a' chuirp. Mar thoradh air an sin, tha smachd beag no beag riatanach airson MOSFET. Às deidh sin, tha uidheaman air an smachdachadh air an taobh a-muigh le bhith a 'cleachdadh bholtaid.

Modh milleadh MOSFET

Tha am modh tinneas a 'tachairt mòran nas lugha na na rèiteachaidhean meudachaidh gun bhith a' cur a-steach foltadh claisneachd ris a 'gheata. Is e sin, bidh an sianal a 'cosg aig neoni-bholtaid air a' gheata, agus mar sin, tha an inneal "dùinte mar as trice". Bidh na cuairtean a 'cleachdadh loidhne chruaidh gus comharrachadh sianal giùlan àbhaisteach dùinte.

Airson n-channel MOSFET, tha an foltas toradh geata àicheil àicheil, bidh e a 'draibheadh (mar sin an t-ainm) sianal giùlain nan ealan-dealain saor an transistor. Mar an ceudna, airson MOSFET p-sianal, bidh an t-àrdachadh de bhroinn a 'gheata dearbhaidh a' dèanamh tlachd air an t-sianal a tha ann an-asgaidh, a 'gluasad an inneal gu stàladh neo-ghiùlain. Ach chan eil leantainneachd an t-eadar-tharbhartaiche an crochadh air dè am modh obrach.

Ann am faclan eile, airson modh dòrtadh n-channel MOSFET:

1. Tha foltasachd dearbhach air an drain a 'ciallachadh barrachd dealain agus an-dràsta.
2. Tha voltas àicheil a 'ciallachadh nas lugha dealain-riochd agus an-dràsta.

Tha aithrisean air ais cuideachd fìor airson luchd-transistors p-sianal. An uairsin tha am modh dùmhlachd MOSFET co-ionann ri atharrachadh "fosgailte mar as trice".

N-channel MOSFET ann am modh dòrtadh

Thathas a 'togail modh meadhain an MOSFET san aon dòigh ri FETs. Agus is e sreath de dh 'easgannan is tuill a th' anns an t-sianal foinse drain, a tha an làthair anns na seòrsaichean p-seòrsa no seinn-p. Tha an sianal seo a 'dopadh a' cruthachadh slighe giùlain de dh 'ìsleachadh ìseal eadar an drain agus stòr le neoni-bholtaid. Le bhith a 'cleachdadh neach-sgrùdaidh transistor, faodaidh tu na sruthan agus na bholtaichean a thomhas aig an toradh agus an toradh aice.

Modh amplifier MOSFET

Nas cumanta ann an transistors MOSFET am modh buannachd, is e an cùl a th 'ann airson a' mhodh dìth. An seo tha an t-sianal giùlain air a dhopadh gu lag no eadhon gun ghluasad, a tha ga dhèanamh neo-ghiùlain. Tha seo a 'leantainn air adhart gu bheil an uidheam a' giùlan làithreach anns a 'mhodh fois (nuair a tha an bholtadh a' gheata an urra ri neoni). Ann an cuairtean airson a bhith a 'comharrachadh MOSFET den t-seòrsa seo, tha loidhne briste air a chleachdadh gus seanailear giùlain làithreach fosgailte mar as trice a chomharrachadh.

Gus am MOSFET N-channel a mheudachadh, sgaoilidh an drèanadh a-mhàin a-mhàin nuair a bhios am foltas geata air a chleachdadh ris a 'gheata nas motha na an fhollaid stairsich. Nuair a thèid foltadh dearbhach a chur ris a 'gheata gu seòrsa-p MOSFET (a tha e, modhan obrachaidh, cìsean atharrachadh, air a mhìneachadh san artaigil), bidh e a' tàladh barrachd eactronalan a thaobh an t-sèididh timcheall air a 'gheata, agus mar sin a' meudachadh buannachdan (mar sin ainm) an t-sianail, a 'leigeil le barrachd sruth An-dràsta.

Feartan den dòigh buannachd

Bidh àrdachadh ann am foltas geata adhartach a 'cur bacadh air an t-sianal. Cha bhith seo a 'sealltainn neach-sgrùdaidh transistor, chan urrainn dha ach ionracas nan eadar-ghluasad a dhearbhadh. Gus fàs a bharrachd a lùghdachadh, feumaidh tu an draog a th 'ann an-dràsta a mheudachadh. Ann am faclan eile, airson modh leudachadh na n-channel MOSFET:

1. Tha an transistor comharran adhartach ag eadar-theangachadh gu modh stiùiridh.
2. Tha neo-làthaireachd comharra no an luach àicheil aice a 'cruth-atharrachadh an t-eadar-theangair gu modh neo-ghiùlain. Mar sin, anns a 'mhodh amplification, tha am MOSFET co-ionann ri atharrachadh "mar as trice fosgailte".

Tha na h-aithrisean cùil dligheach airson na rèiteachaidhean leudachadh air transistors pOS channel MOS. Aig neoni-bholtachd, tha an uidheam sa mhodh OFF agus tha an sianal fosgailte. Le bhith a 'cur a-steach foltachd de luach àicheil ris a' gheata seòrsa-p ann am MOSFET, bidh sin a 'meudachadh giùlan nan seanalan, ag eadar-theangachadh a modh "air". Faodaidh tu sgrùdadh a dhèanamh air a bhith a 'cleachdadh deuchainn (digiteach no atharrachadh). An uairsin airson modh buannachd a 'p-channel MOSFET:

1. Tha comharra adhartach a 'dèanamh eadar-theangachadh "Off".
2. A 'gluasad àicheil an transistor air.

Modh meadachaidh air N-channel MOSFET

Anns a 'mhodh leudachadh, tha droch bhuaidh aig MOSFET ann a bhith a' giùlan modh agus gu math àrd ann am modh neo-ghiùlain. Cuideachd, tha an cuid ionnsaigh iongantach àrd air sgàth an dùn iomallach. Modh buannachd de transistors a chleachdadh ann an aonaichte chuairtean a 'faighinn CMOS loidsig geataichean is na suidseadh cumhachd chuairtean ann an cruth mar PMOS (P-sianal) agus NMOS (N-sianal)-steach. CMOS - MOS tha a 'cur ann an fhaireachdainn gu bheil e loidsigeach inneal a tha an dà chuid an PMOS, agus NMOS ann an dealbhadh aice.

Amplifier air MOSFET

Dìreach mar an fheadhainn achaidh, faodar transistors MOSFET a chleachdadh gus leudachain Clas A a dhèanamh. Is e cuairtean sgaoilidh le transistor MOS N-channel den mhodh coitcheann buannachd as motha a tha a 'còrdadh riutha. Air MOSFET, tha na h-innealan-luadhachaidh glè choltach ris an fheadhainn a tha a 'cleachdadh innealan achaidhean, ach a-mhàin gu bheil nas lugha de chuideachadh ann an MOSFET (dè tha e, agus dè na seòrsaichean a tha air an deasbad gu h-àrd).

Tha an lùghdachadh seo air a smachdachadh le bhith a 'cur a-steach ciorram bratach resistive air a chruthachadh le resistors R1 agus R2. Nas fhaide, a 'cur a-mach comharra airson cumanta an tùs amplifier transistors MOSFET ann an leudachadh modh inverted oir, nuair a chaidh an cur a-steach bholtaids a tha ìosal, an uair sin a ghluasad gu trannsa fosgailte. Faodar seo a dhearbhadh le bhith dìreach le deuchainn (digiteach no eadhon atharrachadh) anns an armachd. Le transistor de bhilet inntrigidh àrd anns a 'mhodh air, tha an bholtaid toraidh gu math ìosal.