Mi az a PMOSFET, tudod?

I. Alapfelépítés és működési elv

1. Alapfelépítés

A PMOSFET-ek n-típusú szubsztrátumokkal és p-csatornákkal rendelkeznek, szerkezetük főként egy kapuból (G), egy forrásból (S) és egy lefolyóból (D) áll. Az n-típusú szilícium hordozón két P+ régió található, amelyek forrásként, illetve lefolyóként szolgálnak, és ezek a p-csatornán keresztül kapcsolódnak egymáshoz. A kapu a csatorna felett helyezkedik el, és fém-oxid szigetelőréteggel van elválasztva a csatornától.

2. Működési elvek

A PMOSFET-ek az NMOSFET-ekhez hasonlóan működnek, de az ellenkező típusú hordozókkal. A PMOSFET-ben a fő hordozók lyukak. Ha a kapura a forráshoz képest negatív feszültséget kapcsolunk, a kapu alatti n típusú szilícium felületén p-típusú inverz réteg képződik, amely a forrást és a lefolyót összekötő árokként szolgál. A kapufeszültség megváltoztatása megváltoztatja a csatornában lévő lyukak sűrűségét, ezáltal szabályozva a csatorna vezetőképességét. Ha a kapufeszültség elég alacsony, a csatornában lévő lyukak sűrűsége elég magas szintet ér el ahhoz, hogy lehetővé tegye a vezetést a forrás és a lefolyó között; fordítva, a csatorna levág.

II. Jellemzők és alkalmazások

1. Jellemzők

Alacsony mobilitás: A P-csatornás MOS tranzisztorok viszonylag kis lyukmobilitásúak, így a PMOS tranzisztorok transzkonduktanciája kisebb, mint az azonos geometriájú és üzemi feszültségű NMOS tranzisztoréké.

Alkalmas kis sebességű, alacsony frekvenciájú alkalmazásokhoz: Az alacsonyabb mobilitás miatt a PMOS integrált áramkörök alkalmasabbak alacsony sebességű, alacsony frekvenciájú területeken történő alkalmazásokhoz.

Vezetési feltételek: A PMOSFET-ek vezetési feltételei ellentétesek az NMOSFET-ekkel, ezért a forrásfeszültségnél alacsonyabb kapufeszültségre van szükség.

1. Alkalmazások

Magas oldali kapcsolás: A PMOSFET-eket jellemzően magas oldali kapcsolási konfigurációkban használják, ahol a forrás a pozitív táphoz, a lefolyó pedig a terhelés pozitív végéhez csatlakozik. Amikor a PMOSFET vezet, a terhelés pozitív végét összeköti a pozitív táplálással, lehetővé téve az áram átáramlását a terhelésen. Ez a konfiguráció nagyon gyakori olyan területeken, mint az energiagazdálkodás és a motorhajtások.

Fordított védelmi áramkörök: A PMOSFET-ek fordított védelmi áramkörökben is használhatók, hogy megakadályozzák az áramkör fordított tápegység vagy terhelési áram visszaáramlása által okozott károsodását.

III. Tervezés és szempontok

1. KAPU FESZÜLTSÉGSZABÁLYOZÁS

A PMOSFET áramkörök tervezésekor a kapufeszültség pontos szabályozása szükséges a megfelelő működés érdekében. Mivel a PMOSFET-ek vezetési feltételei ellentétesek az NMOSFET-ek vezetési feltételeivel, figyelmet kell fordítani a kapufeszültség polaritására és nagyságára.

2. Csatlakozás terhelése

A terhelés csatlakoztatásakor ügyelni kell a terhelés polaritására, hogy az áram megfelelően folyjon át a PMOSFET-en, valamint a terhelés hatására a PMOSFET teljesítményére, például feszültségesésre, energiafogyasztásra stb. , szintén figyelembe kell venni.

3. Hőmérséklet-stabilitás

A PMOSFET-ek teljesítményét nagymértékben befolyásolja a hőmérséklet, ezért az áramkörök tervezésekor figyelembe kell venni a hőmérséklet hatását a PMOSFET-ek teljesítményére, és megfelelő intézkedéseket kell tenni az áramkörök hőmérséklet-stabilitásának javítására.

4. Védelmi áramkörök

Annak elkerülése érdekében, hogy a PMOSFET-eket működés közben túláram és túlfeszültség károsítsa, védelmi áramköröket, például túláram- és túlfeszültség-védelmet kell beépíteni az áramkörbe. Ezek a védelmi áramkörök hatékonyan védik a PMOSFET-et és meghosszabbítják annak élettartamát.

Összefoglalva, a PMOSFET egy speciális felépítésű és működési elvű MOSFET típus. Alacsony mobilitása és kis sebességű, alacsony frekvenciájú alkalmazásokhoz való alkalmassága széles körben alkalmazhatóvá teszi bizonyos területeken. A PMOSFET áramkörök tervezésekor figyelmet kell fordítani a kapufeszültség szabályozására, a terhelési csatlakozásokra, a hőmérséklet-stabilitásra és a védelmi áramkörökre, hogy biztosítsák az áramkör megfelelő működését és megbízhatóságát.