சிறிய மின்னழுத்த MOSFETகளின் பங்கு என்ன?

பல வகைகள் உள்ளனMOSFETகள், முக்கியமாக ஜங்ஷன் MOSFETகள் மற்றும் இன்சுலேட்டட் கேட் MOSFETகள் என இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் அனைத்தும் N-சேனல் மற்றும் P-சேனல் புள்ளிகளைக் கொண்டுள்ளன.

 

MOSFET என குறிப்பிடப்படும் மெட்டல்-ஆக்சைடு-செமிகண்டக்டர் ஃபீல்ட்-எஃபெக்ட் டிரான்சிஸ்டர், குறைப்பு வகை MOSFET மற்றும் மேம்படுத்தல் வகை MOSFET என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.

 

MOSFETகள் ஒற்றை-வாயில் மற்றும் இரட்டை-வாயில் குழாய்களாகவும் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன. இரட்டை-கேட் MOSFET ஆனது தொடரில் இணைக்கப்பட்ட இரண்டு ஒற்றை-கேட் MOSFET களுக்கு சமமான கட்டுமானத்திலிருந்து இரண்டு சுயாதீன கேட் G1 மற்றும் G2 ஐக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இரண்டு கேட் மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாட்டின் மூலம் அதன் வெளியீட்டு மின்னோட்டம் மாறுகிறது. இரட்டை-கேட் MOSFET களின் இந்தப் பண்பு உயர் அதிர்வெண் பெருக்கிகள், ஆதாயக் கட்டுப்பாட்டு பெருக்கிகள், மிக்சர்கள் மற்றும் டெமோடுலேட்டர்கள் எனப் பயன்படுத்தப்படும்போது பெரும் வசதியைக் கொண்டுவருகிறது.

 

1, MOSFETவகை மற்றும் அமைப்பு

MOSFET என்பது ஒரு வகையான FET (மற்றொரு வகை JFET), மேம்படுத்தப்பட்ட அல்லது குறைப்பு வகை, P-சேனல் அல்லது N-சேனல் மொத்தம் நான்கு வகைகளில் தயாரிக்கப்படலாம், ஆனால் மேம்படுத்தப்பட்ட N-channel MOSFET மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட P-யின் தத்துவார்த்த பயன்பாடு மட்டுமே. சேனல் MOSFET, எனவே பொதுவாக NMOS என குறிப்பிடப்படுகிறது, அல்லது PMOS இந்த இரண்டு வகைகளையும் குறிக்கிறது. குறைப்பு வகை MOSFET களை ஏன் பயன்படுத்தக்கூடாது என்பதைப் பொறுத்தவரை, மூல காரணத்தைத் தேட பரிந்துரைக்க வேண்டாம். இரண்டு மேம்படுத்தப்பட்ட MOSFET களைப் பொறுத்தவரை, பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுவது NMOS ஆகும், இதற்குக் காரணம் ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் சிறியது மற்றும் தயாரிப்பதற்கு எளிதானது. எனவே பவர் சப்ளை மற்றும் மோட்டார் டிரைவ் அப்ளிகேஷன்களை மாற்றுவது, பொதுவாக NMOS ஐப் பயன்படுத்தவும். பின்வரும் மேற்கோள், ஆனால் மேலும் NMOS அடிப்படையிலானது. MOSFET ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவின் மூன்று ஊசிகள் மூன்று ஊசிகளுக்கு இடையில் உள்ளன, இது நமது தேவைகள் அல்ல, ஆனால் உற்பத்தி செயல்முறை வரம்புகள் காரணமாகும். டிரைவ் சர்க்யூட்டின் வடிவமைப்பு அல்லது தேர்வில் ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு இருப்பது சிறிது நேரத்தை மிச்சப்படுத்துகிறது, ஆனால் தவிர்க்க வழி இல்லை, பின்னர் விரிவான அறிமுகம். MOSFET திட்ட வரைபடத்தில், ஒட்டுண்ணி டையோடு இடையே வடிகால் மற்றும் மூலத்தைக் காணலாம். இது உடல் டையோடு என்று அழைக்கப்படுகிறது, பகுத்தறிவு சுமைகளை ஓட்டுவதில், இந்த டையோடு மிகவும் முக்கியமானது. மூலம், உடல் டையோடு ஒரு ஒற்றை MOSFET இல் மட்டுமே உள்ளது, பொதுவாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட சர்க்யூட் சிப்பின் உள்ளே இருக்காது.

 

2, MOSFET கடத்தல் பண்புகள்

கடத்தலின் முக்கியத்துவமானது ஒரு சுவிட்ச் மூடுதலுக்கு சமமான சுவிட்ச் ஆகும். NMOS குணாதிசயங்கள், ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பை விட அதிகமான Vgs நடத்தும், ஆதாரம் தரையிறங்கும்போது (குறைந்த-இறுதி இயக்கி), கேட் மின்னழுத்தம் மட்டுமே வரும் போது பயன்படுத்த ஏற்றது. 4V அல்லது 10V.PMOS குணாதிசயங்களில், ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பை விட குறைவான Vgs நடத்தும், மூலமானது VCC (ஹை-எண்ட் டிரைவ்) உடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் போது பயன்படுத்த ஏற்றது.

இருப்பினும், நிச்சயமாக, PMOS ஐ உயர்நிலை இயக்கியாகப் பயன்படுத்துவது மிகவும் எளிதானது, ஆனால் எதிர்ப்பு, விலையுயர்ந்த, குறைவான வகையான பரிமாற்றங்கள் மற்றும் பிற காரணங்களால், உயர்நிலை இயக்கியில், பொதுவாக NMOSஐப் பயன்படுத்துகிறது.

 

3, MOSFETமாறுதல் இழப்பு

அது NMOS அல்லது PMOS ஆக இருந்தாலும், ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் இருந்த பிறகு, மின்னோட்டம் இந்த மின்தடையில் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தும், நுகரப்படும் ஆற்றலின் இந்தப் பகுதி ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் இழப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. சிறிய ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் கொண்ட MOSFETஐத் தேர்ந்தெடுப்பது ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் இழப்பைக் குறைக்கும். வழக்கமான குறைந்த-சக்தி MOSFET ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் பொதுவாக பத்து மில்லியோம்களில் இருக்கும், சில மில்லியோம்கள் இருக்கும். MOS ஆன்-டைம் மற்றும் கட்-ஆஃப், MOS முழுவதும் மின்னழுத்தத்தை உடனடியாக நிறைவு செய்வதில் இருக்கக்கூடாது, வீழ்ச்சியின் செயல்முறை உள்ளது, மின்னோட்டம் உயரும் செயல்முறையின் மூலம் பாய்கிறது, இந்த நேரத்தில், MOSFET இன் இழப்பு மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் தயாரிப்பு மாறுதல் இழப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. வழக்கமாக மாறுதல் இழப்பு கடத்தல் இழப்பை விட அதிகமாக இருக்கும், மேலும் வேகமாக மாறுதல் அதிர்வெண், பெரிய இழப்பு. மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் ஒரு பெரிய தயாரிப்பு கடத்துகையின் உடனடியாக ஒரு பெரிய இழப்பை உருவாக்குகிறது. மாறுதல் நேரத்தைக் குறைப்பது ஒவ்வொரு கடத்துதலிலும் இழப்பைக் குறைக்கிறது; மாறுதல் அதிர்வெண்ணைக் குறைப்பது ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு சுவிட்சுகளின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கிறது. இரண்டு அணுகுமுறைகளும் மாறுதல் இழப்பைக் குறைக்கலாம்.

 
4, MOSFET இயக்கி

இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்களுடன் ஒப்பிடுகையில், MOSFET நடத்துவதற்கு மின்னோட்டம் தேவையில்லை என்று பொதுவாகக் கருதப்படுகிறது, GS மின்னழுத்தம் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பிற்கு மேல் இருந்தால் மட்டுமே. இதைச் செய்வது எளிது, இருப்பினும், நமக்கு வேகமும் தேவை. MOSFET இன் கட்டமைப்பில், GS, GD க்கு இடையே ஒரு ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு இருப்பதை நீங்கள் காணலாம், மேலும் MOSFET இன் இயக்கம், கோட்பாட்டில், கொள்ளளவை சார்ஜ் செய்து வெளியேற்றுவதாகும். மின்தேக்கியை சார்ஜ் செய்வதற்கு மின்னோட்டம் தேவைப்படுகிறது, மேலும் மின்தேக்கியை உடனடியாக சார்ஜ் செய்வதால் ஷார்ட் சர்க்யூட்டாக பார்க்க முடியும் என்பதால், உடனடி மின்னோட்டம் அதிகமாக இருக்கும். MOSFET டிரைவின் தேர்வு/வடிவமைப்பு முதலில் கவனம் செலுத்த வேண்டியது உடனடி குறுகிய-சுற்று மின்னோட்டத்தின் அளவு வழங்கப்படலாம். கவனம் செலுத்த வேண்டிய இரண்டாவது விஷயம் என்னவென்றால், பொதுவாக உயர்நிலை இயக்கி NMOS இல் பயன்படுத்தப்படுகிறது, தேவைக்கேற்ப கேட் மின்னழுத்தம் மூல மின்னழுத்தத்தை விட அதிகமாக உள்ளது. உயர்நிலை இயக்கி MOS குழாய் கடத்தல் மூல மின்னழுத்தம் மற்றும் வடிகால் மின்னழுத்தம் (VCC) ஒன்றுதான், எனவே VCC 4V அல்லது 10V ஐ விட கேட் மின்னழுத்தம். அதே அமைப்பில், VCC ஐ விட பெரிய மின்னழுத்தத்தைப் பெற, நமக்கு ஒரு சிறப்பு பூஸ்ட் சர்க்யூட் தேவை. பல மோட்டார் டிரைவர்கள் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட சார்ஜ் பம்ப், MOSFET ஐ இயக்க போதுமான குறுகிய-சுற்று மின்னோட்டத்தைப் பெற, பொருத்தமான வெளிப்புற மின்தேக்கியைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும் என்பதில் கவனம் செலுத்த வேண்டும். மேலே கூறப்பட்ட 4V அல்லது 10V பொதுவாக மின்னழுத்தத்தில் MOSFET பயன்படுத்தப்படுகிறது, நிச்சயமாக வடிவமைப்பு, ஒரு குறிப்பிட்ட விளிம்பு தேவை. அதிக மின்னழுத்தம், வேகமான நிலை வேகம் மற்றும் குறைந்த நிலை எதிர்ப்பு. பொதுவாக வெவ்வேறு வகைகளில் சிறிய அளவிலான மின்னழுத்த MOSFETகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் 12V வாகன மின்னணுவியல் அமைப்புகளில், சாதாரண 4V ஆன்-ஸ்டேட் போதுமானது.

 

 

MOSFET இன் முக்கிய அளவுருக்கள் பின்வருமாறு:

 

1. கேட் சோர்ஸ் பிரேக்டவுன் வோல்டேஜ் BVGS - கேட் சோர்ஸ் மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்கும் செயல்பாட்டில், கேட் தற்போதைய IG ஆனது பூஜ்ஜியத்திலிருந்து VGS இல் கூர்மையான அதிகரிப்பைத் தொடங்கும், இது கேட் சோர்ஸ் பிரேக்டவுன் வோல்டேஜ் BVGS என அழைக்கப்படுகிறது.

 

2. டர்ன்-ஆன் வோல்டேஜ் VT - டர்ன்-ஆன் மின்னழுத்தம் (வாசல் மின்னழுத்தம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது): மூல S ஐ உருவாக்கி, கடத்தும் சேனலின் தொடக்கத்திற்கு இடையில் D வடிகால் தேவைப்படும் கேட் மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது; - தரப்படுத்தப்பட்ட N-சேனல் MOSFET, VT சுமார் 3 ~ 6V; - முன்னேற்ற செயல்முறைக்குப் பிறகு, MOSFET VT மதிப்பை 2 ~ 3V ஆகக் குறைக்கலாம்.

 

3. வடிகால் முறிவு மின்னழுத்த BVDS - VGS நிபந்தனையின் கீழ் = 0 (வலுவூட்டப்பட்டது) , வடிகால் மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்கும் செயல்பாட்டில், VDS ஆனது வடிகால் முறிவு மின்னழுத்தம் என்று அழைக்கப்படும் போது ID வியத்தகு அளவில் அதிகரிக்கத் தொடங்குகிறது - ID வியத்தகு முறையில் அதிகரித்தது. பின்வரும் இரண்டு அம்சங்கள்:

 

(1) வடிகால் மின்முனைக்கு அருகில் உள்ள குறைப்பு அடுக்கின் பனிச்சரிவு முறிவு

 

(2) வடிகால்-ஆதார இடை-துருவ ஊடுருவல் முறிவு - சில சிறிய மின்னழுத்தம் MOSFET, அதன் சேனல் நீளம் குறைவாக உள்ளது, அவ்வப்போது VDS ஐ அதிகரிப்பதன் மூலம், அவ்வப்போது குறைப்பு அடுக்கின் வடிகால் பகுதியை மூலப் பகுதிக்கு விரிவுபடுத்தும். , அதனால், பூஜ்ஜியத்தின் சேனல் நீளம், அதாவது, வடிகால்-மூல ஊடுருவலுக்கு இடையே, ஊடுருவல், பெரும்பாலான கேரியர்களின் மூலப் பகுதி, மூலப் பகுதி, மின்சார புலத்தின் உறிஞ்சுதலின் குறைப்பு அடுக்கைத் தாங்கும் வகையில் நேராக இருக்கும், கசிவு பகுதிக்கு வர, ஒரு பெரிய ஐடி.

 

4. DC உள்ளீடு எதிர்ப்பு RGS-அதாவது, கேட் மூலத்திற்கும் கேட் மின்னோட்டத்திற்கும் இடையில் சேர்க்கப்படும் மின்னழுத்தத்தின் விகிதம், இந்த குணாதிசயம் சில நேரங்களில் கேட் வழியாக பாயும் கேட் மின்னோட்டத்தின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது MOSFET இன் RGS எளிதாக 1010Ω ஐ விடலாம். 5.

 

5. நிலைகளின் நிலையான மதிப்புக்கான VDS இல் குறைந்த அதிர்வெண் டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸ் gm, வடிகால் மின்னோட்டத்தின் மைக்ரோவேரியன்ஸ் மற்றும் இந்த மாற்றத்தால் ஏற்படும் கேட் சோர்ஸ் வோல்டேஜ் மைக்ரோவேரியன்ஸ் ஆகியவை டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸ் ஜிஎம் என அழைக்கப்படுகிறது, இது கேட் மூல மின்னழுத்தத்தின் கட்டுப்பாட்டை பிரதிபலிக்கிறது. வடிகால் மின்னோட்டம் என்பது ஒரு முக்கியமான அளவுருவின் MOSFET பெருக்கம், பொதுவாக சில முதல் சில mA/V வரையிலான வரம்பில். MOSFET 1010Ω ஐ எளிதில் தாண்டும்.