Kov-oxid-polovodičový tranzistor s efektem pole popř MOSFET je napěťově řízené zařízení, které je konstruováno s terminály jako source, drain, gate & body pro zesilování nebo přepínání napětí v obvodech a je také široce používáno v integrovaných obvodech pro digitální aplikace. Používají se také v analogových obvodech, jako jsou zesilovače a filtry. MOSFETy jsou určeny hlavně k překonání nevýhod FAKTA jako je vysoký odvodňovací odpor, střední vstupní impedance a pomalý provoz. MOSFETy jsou dva typy režimu vylepšení a režimu vyčerpání. Tento článek pojednává konkrétně o jednom z typů MOSFET režim vyčerpání MOSFET – typy, práce s aplikacemi.

Co je MOSFET režimu vyčerpání?

MOSFET, který se normálně zapne, aniž by se při připojení připojilo hradlové napětí, se nazývá MOSFET v režimu vyčerpání. V tomto MOSFETu proudí proud z vývodu ke zdroji. Tento typ MOSFET je také známý jako normálně na zařízení.

Jakmile je na svorku hradla MOSFET přivedeno napětí, bude odběr do zdrojového kanálu odolnější. Když se napětí mezi hradlem a zdrojem více zvýší, tok proudu z kolektoru do zdroje se sníží, dokud se tok proudu z kolektoru do zdroje nezastaví.

Chcete-li se dozvědět více, přejděte na tento odkaz MOSFET jako přepínač

Režim vyčerpání MOSFET Symbol

Symboly MOSFET režimu vyčerpání pro p-kanál a n-kanál jsou uvedeny níže. V těchto MOSFETech symboly šipek představují typ MOSFET, jako je typ P nebo N. Pokud je symbol šipky vnitřním směrem, pak je to n-kanál a pokud je symbol šipky vně, pak je to p-kanál.

“jak získat 3fázový výkon z jedné fáze ”

Symboly vyčerpání MOSFET

Jak funguje MOSFET režim vyčerpání?

Vyčerpání MOSFET je ve výchozím nastavení aktivováno. Zde jsou svorky zdroje a odpadu fyzicky propojeny. Abychom porozuměli fungování MOSFETu, porozumíme typům vyčerpaných MOSFETů.

Typy režimu vyčerpání MOSFET

The Struktura MOSFET režimu vyčerpání se liší podle typu. MOSFETy jsou dva typy režimu vyčerpání p-kanálu a režimu vyčerpání n-kanálu. Takže každý typ struktury MOSFET režimu vyčerpání a jeho fungování je diskutováno níže.

MOSFET s vyčerpáním N-kanálů

Struktura N-Channel Depletion MOSFET je uvedena níže. U tohoto typu vyčerpaného MOSFETu jsou zdroj a kolektor propojeny malým páskem polovodiče typu N. Substrát použitý v tomto MOSFETu je polovodič typu P a elektrony jsou většinou nosiče náboje v tomto typu MOSFETu. Zde jsou zdroj a odtok silně dopovány.

Konstrukce MOSFET v režimu N-kanálového vyčerpání je stejná jako ve srovnání s MOSFET s n-kanálovým režimem vylepšení, až na to, že její fungování je odlišné. Mezera mezi koncovkou zdroje a odtokem je složena z nečistot typu n.

Vyčerpání kanálu N MOSFET

Když aplikujeme potenciální rozdíl mezi oběma svorkami, jako je zdroj a odtok, proud protéká celou n-oblastí substrátu. Když je na svorku brány tohoto MOSFETu přivedeno záporné napětí, nosiče náboje, jako jsou elektrony, se odpuzují a pohybují se dolů v n-oblasti pod dielektrickou vrstvou. Takže v kanálu dojde k vyčerpání nosiče náboje.

Tím se sníží celková vodivost kanálu. Za této podmínky, jakmile je na svorku GATE přivedeno stejné napětí, se sníží odběrový proud. Jakmile se záporné napětí dále zvýší, dosáhne režim pinch-off .

Zde je vypouštěcí proud je řízen změnou vyčerpání nosičů náboje v kanálu, takže se tomu říká vyčerpání MOSFET . Zde je vypouštěcí terminál na + záporném potenciálu, hradlový terminál na záporném potenciálu a zdroj je na potenciálu „0“. Napěťová odchylka mezi kolektorem k hradlu je tedy vysoká ve srovnání od zdroje k bráně, takže šířka vrstvy vyčerpání je vysoká pro odvod ve srovnání se zdrojovým terminálem.

MOSFET s vyčerpáním P-kanálu

V MOSFETu s vyčerpáním kanálu P spojuje zdroj a odtok malý proužek polovodiče typu P. Zdroj a odvod jsou z polovodiče typu P a substrát je z polovodiče typu N. Většina nosičů náboje jsou díry.

Konstrukce MOSFET s ochuzováním p kanálu je zcela opačná než u MOSFET režimu ochuzování n kanálu. Tento MOSFET obsahuje kanál, který je vytvořen mezi oblast zdroje a odtoku která je silně nadopovaná nečistoty typu p. Takže v tomto MOSFETu je použit substrát typu n a kanál je typu p, jak je znázorněno na obrázku.

Vyčerpání kanálu P MOSFET

Jakmile přivedeme kladné napětí na hradlový terminál MOSFET, pak budou menšinové nosiče náboje, jako jsou elektrony v oblasti typu p, přitahovány elektrostatickým působením a tvoří fixované záporné ionty nečistot. V kanálu se tedy vytvoří oblast vyčerpání a následně se sníží vodivost kanálu. Tímto způsobem je spouštěcí proud řízen přivedením kladného napětí na svorku hradla.

Pro aktivaci tohoto typu vyčerpání typu MOSFET musí být napětí hradla 0 V a hodnota proudu kolektoru je velká, takže tranzistor bude v aktivní oblasti. Takže ještě jednou pro zapnutí tohoto MOSFETu je na zdrojové svorce uvedeno kladné napětí. Takže s dostatečným kladným napětím a bez napětí na základní svorce bude tento MOSFET v maximálním provozu a má vysoký proud.

Chcete-li deaktivovat MOSFET s vyčerpáním P-kanálu, existují dva způsoby, jak můžete odříznout kladné napětí zkreslení, které napájí kolektor, jinak můžete na svorku hradla přivést záporné napětí. Jakmile je na svorku hradla přivedeno záporné napětí, proud se sníží. Jakmile se napětí hradla změní na zápornější, proud se sníží až do přerušení, pak bude MOSFET ve stavu „OFF“. Takže to zastaví velký zdroj, aby odváděl proud.

Takže jakmile je na svorku brány tohoto MOSFETu přivedeno další záporné napětí, pak tento MOSFET povede méně a přes svorku zdroje-odvod bude protékat méně proudu. Jakmile napětí hradla dosáhne určité prahové hodnoty záporného napětí, vypne tranzistor. Takže -ve napětí vypíná tranzistor.

Charakteristika

The odvodňovací charakteristiky MOSFET jsou diskutovány níže.

Charakteristiky odvodu vyčerpání N kanálu MOSFET

Odtokové charakteristiky MOSFET s vyčerpáním n kanálu jsou uvedeny níže. Tyto charakteristiky jsou vyneseny mezi VDS a IDSS. Když budeme neustále zvyšovat hodnotu VDS, pak se ID zvýší. Po určitém napětí bude odtokový proud ID konstantní. Hodnota saturačního proudu pro Vgs = 0 se nazývá IDSS.

Kdykoli je aplikované napětí záporné, a pak toto napětí na svorce brány vytlačí nosiče náboje jako elektrony na substrát. A také díry v tomto substrátu typu p budou těmito elektrony přitahovány. Takže díky tomuto napětí budou elektrony v kanálu rekombinovány s dírami. Rychlost rekombinace bude záviset na použitém záporném napětí.

Charakteristiky odvodu N kanálu MOSFET

Jakmile toto záporné napětí zvýšíme, zvýší se také rychlost rekombinace, což sníží ne. elektronů dostupných v tomto kanálu a účinně sníží tok proudu.

“co je 3fázový motor ”

když pozorujeme výše uvedené charakteristiky, je vidět, že když se hodnota VGS stane zápornější, pak se sníží odtokový proud. Při určitém napětí se toto záporné napětí stane nulovým. Toto napětí je známé jako pinch-off napětí.

Tento MOSFET také funguje pro kladné napětí, takže když přivedeme kladné napětí na svorku hradla, elektrony budou přitahovány k N-kanálu. Takže ne. elektronů v tomto kanálu se zvýší. Takže proudový tok v tomto kanálu se zvýší. Takže pro kladnou hodnotu Vgs bude ID ještě větší než IDSS.

Přenosové charakteristiky vyčerpání N kanálu MOSFET

Přenosové charakteristiky MOSFET s vyčerpáním N kanálu jsou uvedeny níže, což je podobné JFET. Tyto charakteristiky definují hlavní vztah mezi ID a VGS pro pevnou hodnotu VDS. Pro kladné hodnoty VGS můžeme také získat hodnotu ID.

Takže díky tomu se křivka v charakteristice rozšíří na pravou stranu. Kdykoli je hodnota VGS kladná, ne. elektronů v kanálu se zvýší. Když je VGS pozitivní, pak je tato oblast oblastí vylepšení. Podobně, když je VGS negativní, pak je tato oblast známá jako oblast vyčerpání.

Vyčerpání MOSFET N kanál přenosové charakteristiky

Vyčerpání kanálu N MOSFET Charakteristiky přenosu

Hlavní vztah mezi ID a Vgs lze vyjádřit pomocí ID = IDSS (1-VGS/VP)^2. Pomocí tohoto výrazu můžeme najít hodnotu ID pro Vgs.

Charakteristiky odtoku vyčerpání P kanálu MOSFET

Odtokové charakteristiky MOSFET s vyčerpáním P kanálu jsou uvedeny níže. Zde je napětí VDS záporné a napětí Vgs kladné. Jakmile budeme pokračovat ve zvyšování Vgs, pak se Id (odtokový proud) sníží. Při vypínacím napětí se toto Id (odtokový proud) stane nulou. Jakmile je VGS negativní, pak bude hodnota ID ještě vyšší než IDSS.

Přenosové charakteristiky vyčerpání P kanálu MOSFET

Přenosové charakteristiky MOSFET s vyčerpáním P kanálu jsou uvedeny níže, což je zrcadlový obraz přenosových charakteristik MOSFET s vyčerpáním n kanálu. Zde můžeme pozorovat, že odtokový proud se zvyšuje v kladné oblasti VGS od hraničního bodu do IDSS, a poté se dále zvyšuje, když se zvyšuje záporná hodnota VGS.

Drain & Transfer Charakteristiky vyčerpání P kanálu MOSFET

Aplikace

Aplikace MOSFET vyčerpání zahrnují následující.

Toto vyčerpání MOSFET lze použít v obvodech zdroje konstantního proudu a lineárních regulátorů jako a průchodový tranzistor .
Ty jsou široce používány ve spouštěcím pomocném napájecím obvodu.
Normálně jsou tyto MOSFETy zapnuty, když není aplikováno žádné napětí, což znamená, že mohou vést proud za normálních podmínek. Proto se používá v digitálních logických obvodech jako zátěžový odpor.
Ty se používají pro flyback obvody v PWM IC.
Používají se v telekomunikačních přepínačích, polovodičových relé a mnoha dalších.
Tento MOSFET se používá v napěťových rozmítacích obvodech, obvodech sledování proudu, obvodech budiče led pole atd.

Toto je tedy přehled režimu vyčerpání MOSFET – funkční s aplikacemi. Zde je pro vás otázka, co je to režim vylepšení MOSFET?