Hva er rollen til MOSFET-er med liten spenning?

Det finnes mange varianter avMOSFET-er, hovedsakelig delt inn i junction MOSFETs og isolert gate MOSFETs to kategorier, og alle har N-kanal og P-kanal punkter.

Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, referert til som MOSFET, er delt inn i depletion type MOSFET og enhancement type MOSFET.

MOSFET-er er også delt inn i single-gate og dual-gate rør. Dual-gate MOSFET har to uavhengige porter G1 og G2, fra konstruksjonen av ekvivalenten til to single-gate MOSFET-er koblet i serie, og dens utgangsstrøm endres av spenningskontrollen med to porter. Denne egenskapen til dual-gate MOSFET-er gir stor bekvemmelighet når de brukes som høyfrekvente forsterkere, forsterkerkontrollforsterkere, miksere og demodulatorer.

1, MOSFETtype og struktur

MOSFET er en slags FET (en annen type er JFET), kan produseres til forbedret eller utarmingstype, P-kanal eller N-kanal totalt fire typer, men den teoretiske anvendelsen av bare forbedret N-kanal MOSFET og forbedret P- kanal MOSFET, så vanligvis referert til som NMOS, eller PMOS refererer til disse to typene. Når det gjelder hvorfor ikke bruke MOSFET-er av uttømmingstype, anbefaler vi ikke å søke etter rotårsaken. Når det gjelder de to forbedrede MOSFET-ene, er NMOS den mest brukte, grunnen er at motstanden er liten og enkel å produsere. Så å bytte strømforsyning og motordrevapplikasjoner, bruker vanligvis NMOS. følgende sitat, men også mer NMOS-basert. tre pinner av MOSFET parasittisk kapasitans eksisterer mellom de tre pinnene, som ikke er våre behov, men på grunn av produksjonsprosessbegrensninger. Eksistensen av parasittisk kapasitans i design eller valg av drivkretsen for å spare litt tid, men det er ingen måte å unngå, og deretter detaljert introduksjon. I MOSFET-skjemaet kan du se avløpet og kilden mellom en parasittisk diode. Dette kalles kroppsdioden, for å drive rasjonelle belastninger er denne dioden veldig viktig. Forresten, kroppsdioden eksisterer bare i en enkelt MOSFET, vanligvis ikke inne i den integrerte kretsbrikken.

2, MOSFET ledningsegenskaper

Betydningen av ledning er som en bryter, tilsvarende en bryterlukking.NMOS-karakteristikk, Vgs større enn en viss verdi vil lede, egnet for bruk i tilfelle når kilden er jordet (low-end drive), kun portspenningen kommer ved 4V eller 10V.PMOS-karakteristikk, vil Vgs mindre enn en viss verdi lede, egnet for bruk i tilfelle når kilden er koblet til VCC (high-end drive).

Men selvfølgelig kan PMOS være veldig enkelt å bruke som en high-end driver, men på grunn av motstanden, dyre, mindre typer utvekslinger og andre grunner, i high-end driveren, bruker vanligvis fortsatt NMOS.

3, MOSFETbyttetap

Enten det er NMOS eller PMOS, etter at på-motstanden eksisterer, slik at strømmen vil forbruke energi i denne motstanden, kalles denne delen av energien som forbrukes på-motstandstapet. Å velge en MOSFET med liten på-motstand vil redusere på-motstandstapet. Den vanlige laveffekt MOSFET-motstanden er vanligvis i titalls milliohm, noen få milliohm der. MOS i på-tid og cut-off, må ikke være i øyeblikkelig fullføring av spenningen over MOS det er en prosess med å falle, strømmen flyter gjennom en prosess med stigende, i løpet av denne tiden er tapet av MOSFET produktet av spenningen og strømmen kalles koblingstapet. Vanligvis er svitsjetapet mye større enn ledningstapet, og jo raskere svitsjefrekvensen er, jo større tapet. Et stort produkt av spenning og strøm ved ledningstidspunktet utgjør et stort tap. Forkorting av koblingstiden reduserer tapet ved hver ledning; reduksjon av svitsjefrekvensen reduserer antall brytere per tidsenhet. Begge tilnærmingene kan redusere byttetap.

 
4, MOSFET-stasjon

Sammenlignet med bipolare transistorer er det vanlig å anta at det ikke kreves strøm for å få MOSFET til å lede, bare at GS-spenningen er over en viss verdi. Dette er enkelt å gjøre, men vi trenger også fart. I strukturen til MOSFET kan du se at det er en parasittisk kapasitans mellom GS, GD, og ​​driften av MOSFET er i teorien lading og utlading av kapasitansen. Lading av kondensatoren krever en strøm, og siden lading av kondensatoren umiddelbart kan sees på som en kortslutning, vil den momentane strømmen være høy. Valg / design av MOSFET-stasjon det første du bør være oppmerksom på er størrelsen på den øyeblikkelige kortslutningsstrømmen som kan gis. Den andre tingen å være oppmerksom på er at, vanligvis brukt i high-end-stasjoner NMOS, på forespørsel er portspenningen større enn kildespenningen. High-end stasjon MOS rørledning kildespenning og dreneringsspenning (VCC) den samme, så gatespenningen enn VCC 4V eller 10V. forutsatt at i det samme systemet, for å få en større spenning enn VCC, trenger vi en spesiell boost-krets. Mange motordrivere er integrert ladepumpe, for å være oppmerksom på bør velge riktig ekstern kondensator, for å få nok kortslutningsstrøm til å drive MOSFET. 4V eller 10V nevnt ovenfor er ofte brukt MOSFET på spenning, design selvfølgelig, behovet for å ha en viss margin. Jo høyere spenningen er, desto raskere er hastigheten på tilstanden og desto lavere motstanden på tilstanden. Vanligvis er det også mindre on-state spennings MOSFET-er som brukes i forskjellige kategorier, men i 12V bilelektronikksystemer er vanlig 4V on-state nok.

Hovedparametrene til MOSFET er som følger:

1. gate kilde sammenbrudd spenning BVGS - i ferd med å øke gate kilde spenning, slik at gate gjeldende IG fra null til å starte en kraftig økning i VGS, kjent som gate kilden sammenbrudd spenning BVGS.

2. turn-on spenning VT - turn-on spenning (også kjent som terskelspenning): gjør kilden S og drenering D mellom begynnelsen av den ledende kanalen utgjør portspenningen som kreves; - standardisert N-kanal MOSFET, VT er omtrent 3 ~ 6V; - etter forbedringsprosessen, kan du redusere MOSFET VT-verdien til 2 ~ 3V.

3. Drain breakdown spenning BVDS - under tilstanden VGS = 0 (forsterket) , i ferd med å øke drain spenningen slik at ID begynner å øke dramatisk når VDS kalles drain breakdown spenning BVDS - ID dramatisk økt pga. følgende to aspekter:

(1) skredsammenbrudd av utarmingslaget nær dreneringselektroden

(2) avløp-kilde inter-pol penetrasjon sammenbrudd - noen liten spenning MOSFET, dens kanal lengde er kort, fra tid til annen for å øke VDS vil gjøre dren regionen av utarming laget fra tid til annen å utvide til kilden regionen , slik at kanallengden på null, det vil si mellom dren-kilde-penetrering, penetrering, kildeområdet til flertallet av bærere, kildeområdet, vil være rett for å motstå uttømmingslaget av absorpsjon av det elektriske feltet, for å komme til lekkasjeområdet, noe som resulterer i en stor ID.

4. DC inngangsmotstand RGS-dvs. forholdet mellom spenningen lagt mellom gatekilden og gatestrømmen, denne karakteristikken uttrykkes noen ganger i form av gatestrømmen som flyter gjennom gate MOSFETs RGS kan lett overstige 1010Ω. 5.

5. lavfrekvent transkonduktans gm i VDS for en fast verdi av forholdene, mikrovariansen til drainstrømmen og gatekildespenningens mikrovarians forårsaket av denne endringen kalles transkonduktansen gm, og reflekterer kontrollen av gatekildespenningen på drain strøm er å vise at MOSFET forsterkning av en viktig parameter, vanligvis i området noen få til noen få mA / V. MOSFET kan lett overskride 1010Ω.