Nima uchun MOSFET kuchlanishi nazorat qilinadi?

MOSFETlar (metall oksidi yarimo'tkazgichli maydon effektli tranzistorlar) kuchlanish bilan boshqariladigan qurilmalar deb ataladi, chunki ularning ishlash printsipi uni boshqarish uchun oqimga tayanmasdan, asosan drenaj oqimi (Id) ustidagi eshik kuchlanishini (Vgs) boshqarishga tayanadi. Bipolyar tranzistorlar (masalan, BJTlar) bilan bog'liq. Quyida kuchlanish bilan boshqariladigan qurilma sifatida MOSFET haqida batafsil tushuntirish berilgan:

Ishlash printsipi

Darvoza kuchlanishini boshqarish:MOSFETning yuragi uning eshigi, manbai va drenaji va eshik ostidagi izolyatsion qatlam (odatda silikon dioksid) o'rtasidagi tuzilishda yotadi. Darvozaga kuchlanish qo'llanilganda, izolyatsion qatlam ostida elektr maydoni hosil bo'ladi va bu maydon manba va drenaj o'rtasidagi maydonning o'tkazuvchanligini o'zgartiradi.

Supero'tkazuvchilar kanalning shakllanishi:N-kanalli MOSFETlar uchun, Vgs eshik kuchlanishi etarlicha yuqori bo'lsa (bo'sa kuchlanish Vt deb ataladigan ma'lum bir qiymatdan yuqori), darvoza ostidagi P-tipli substratdagi elektronlar izolyatsion qatlamning pastki qismiga tortilib, N-ni hosil qiladi. manba va drenaj o'rtasida o'tkazuvchanlikni ta'minlaydigan o'tkazuvchan kanal turi. Aksincha, agar Vgs Vt dan past bo'lsa, o'tkazuvchi kanal hosil bo'lmaydi va MOSFET kesilgan holatda.

Drenaj oqimini boshqarish:drenaj oqimi Id ning o'lchami, asosan, Vgs eshik kuchlanishi tomonidan nazorat qilinadi. Vgs qanchalik baland bo'lsa, o'tkazuvchi kanal kengroq shakllanadi va drenaj oqimi Id qanchalik katta bo'ladi. Ushbu munosabat MOSFET ga kuchlanish bilan boshqariladigan oqim qurilmasi sifatida harakat qilish imkonini beradi.

Piezo xarakteristikasining afzalliklari

Yuqori kirish empedansi:MOSFET ning kirish empedansi eshik va manba-drenaj hududining izolyatsion qatlam bilan izolyatsiyasi tufayli juda yuqori va eshik oqimi deyarli nolga teng, bu esa uni yuqori kirish empedansi talab qilinadigan davrlarda foydali qiladi.

Kam shovqin:MOSFETlar ish paytida nisbatan past shovqin hosil qiladi, bu asosan ularning yuqori kirish empedansi va unipolyar tashuvchini o'tkazish mexanizmi tufayli.

Tez almashtirish tezligi:MOSFETlar kuchlanish bilan boshqariladigan qurilmalar bo'lganligi sababli, ularning kommutatsiya tezligi odatda bipolyar tranzistorlarga qaraganda tezroq bo'ladi, ular kommutatsiya paytida zaryadni saqlash va chiqarish jarayonidan o'tishi kerak.

Kam quvvat iste'moli:Yoqilgan holatda, MOSFET ning drenaj manbai qarshiligi (RDS(yoq)) nisbatan past bo'lib, bu quvvat sarfini kamaytirishga yordam beradi. Bundan tashqari, o'chirish holatida statik quvvat iste'moli juda kam, chunki eshik oqimi deyarli nolga teng.

Xulosa qilib aytganda, MOSFETlar kuchlanish bilan boshqariladigan qurilmalar deb ataladi, chunki ularning ishlash printsipi ko'p jihatdan drenaj oqimini eshik kuchlanishi bilan boshqarishga bog'liq. Bu kuchlanish bilan boshqariladigan xarakteristikasi MOSFETlarni elektron davrlarda keng ko'lamli ilovalar uchun istiqbolli qiladi, ayniqsa yuqori kirish empedansi, past shovqin, tez almashtirish tezligi va kam quvvat iste'moli talab qilinadigan joylarda.