A MOSFET alapvető ismerete

A MOSFET, a Metal Oxide Semiconductor Field Effect Tranzistor rövidítése, egy hárompólusú félvezető eszköz, amely elektromos térhatást használ az áram áramlásának szabályozására. Az alábbiakban a MOSFET alapvető áttekintése található:

 

1. Definíció és osztályozás

 

- Definíció: A MOSFET egy félvezető eszköz, amely a kapufeszültség változtatásával vezérli a lefolyó és a forrás közötti vezető csatornát. A kaput a forrástól és a lefolyótól egy szigetelőanyag-réteg (tipikusan szilícium-dioxid) szigeteli, ezért szigetelt kapu térhatású tranzisztorként is ismert.

- Osztályozás: A MOSFET-eket a vezető csatorna típusa és a kapufeszültség hatása alapján osztályozzák:

- N-csatornás és P-csatornás MOSFET-ek: A vezető csatorna típusától függően.

- Enhancement-mode és Depletion-mode MOSFET-ek: A kapufeszültségnek a vezető csatornára gyakorolt ​​hatása alapján. Ezért a MOSFET-eket négy típusba sorolják: N-csatornás bővítési mód, N-csatornás kimerítési mód, P-csatorna bővítési mód és P-csatorna kimerítési mód.

 

2. Felépítés és működési elv

 

- Felépítés: A MOSFET három alapvető komponensből áll: a kapuból (G), a lefolyóból (D) és a forrásból (S). Egy enyhén adalékolt félvezető hordozón félvezető feldolgozási technikákkal erősen adalékolt forrás- és lefolyóterületek jönnek létre. Ezeket a területeket egy szigetelő réteg választja el, amely tetején a kapuelektróda található.

 

- Működési elv: Példaként az N-csatornás bővítési módú MOSFET-et vesszük, amikor a kapufeszültség nulla, nincs vezető csatorna a lefolyó és a forrás között, így nem tud áramolni. Amikor a kapu feszültsége egy bizonyos küszöbértékre emelkedik (ezt "bekapcsolási feszültségnek" vagy "küszöbfeszültségnek" nevezik), a kapu alatti szigetelőréteg vonzza az elektronokat a hordozóból, és inverziós réteget (N-típusú vékony réteget) képez. , vezető csatorna létrehozása. Ez lehetővé teszi az áram áramlását a lefolyó és a forrás között. Ennek a vezető csatornának a szélességét, és így a leeresztő áramot a kapufeszültség nagysága határozza meg.

 

3. Főbb jellemzők

 

- Magas bemeneti impedancia: Mivel a kaput a szigetelőréteg szigeteli a forrástól és a lefolyótól, a MOSFET bemeneti impedanciája rendkívül magas, így alkalmas nagy impedanciájú áramkörökhöz.

- Alacsony zaj: A MOSFET-ek viszonylag alacsony zajt keltenek működés közben, így ideálisak a szigorú zajkövetelményekkel rendelkező áramkörökhöz.

- Jó hőstabilitás: A MOSFET-ek kiváló hőstabilitással rendelkeznek, és hatékonyan működnek széles hőmérséklet-tartományban.

- Alacsony energiafogyasztás: A MOSFET-ek nagyon kevés energiát fogyasztanak be- és kikapcsolt állapotban is, így alkalmasak alacsony fogyasztású áramkörökhöz.

- Nagy kapcsolási sebesség: Mivel feszültségvezérelt eszközök, a MOSFET-ek gyors kapcsolási sebességet kínálnak, így ideálisak a nagyfrekvenciás áramkörökhöz.

 

4. Alkalmazási területek

 

A MOSFET-eket széles körben használják különféle elektronikus áramkörökben, különösen integrált áramkörökben, teljesítményelektronikában, kommunikációs eszközökben és számítógépekben. Alapelemként szolgálnak az erősítő áramkörökben, kapcsolóáramkörökben, feszültségszabályozó áramkörökben és egyebekben, lehetővé téve olyan funkciókat, mint a jelerősítés, a kapcsolásvezérlés és a feszültségstabilizálás.

 

Összefoglalva, a MOSFET egy alapvető félvezető eszköz, egyedülálló szerkezettel és kiváló teljesítményjellemzőkkel. Számos területen döntő szerepet játszik az elektronikus áramkörökben.