რა არის MOSFET: მუშაობა და მისი პროგრამები

MOSFET არის ლითონის ოქსიდის ნახევარგამტარი, რომელიც მიეკუთვნება საველე ტრანზისტორის (FET) კატეგორიას. ეს ტრანზისტორები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა სახის პროგრამებში, რომლებიც დაკავშირებულია მოწყობილობების გაძლიერებასთან და გადართვასთან. მისი დამზადების გამო MOSFET- ი ხელმისაწვდომია უფრო მცირე ზომის. იგი შედგება წყაროს, სანიაღვრე, კარიბჭისა და ტრანზისტორის სუბსტრატისგან, როგორც მისი ტერმინალები. ანალოგური ან ციფრული სქემისათვის ეს არის ფართოდ სასურველი ტრანზისტორი. დაფრქვევის რეგიონის სიგანის ცვალებადობისა და მატარებლების უმრავლესობის კონცენტრაციის ნაკადის საფუძველზე, MOSFET- ის მუშაობა კლასიფიცირდება როგორც შემცირების ტიპი და გაძლიერების ტიპი. რა არის MOSFET? FET, რომელიც შექმნილია კარიბჭის ტერმინალით სუბსტრატს, რომელიც არის p-ტიპის ან n-ტიპის მასალა, ეწოდება ლითონის ოქსიდის ნახევარგამტარული საველე ეფექტის ტრანზისტორი. კარიბჭის ტერმინალი, რომელიც ლითონის ნაჭერია, იზოლირებულია ისეთი მასალით, როგორიცაა სილიციუმის დიოქსიდი (Si02). ამ MOSFET-ების მუშაობა დამოკიდებულია მუხტების გატარებაზე არხების მეშვეობით კარიბჭის წყაროს ძაბვის საფუძველზე. MOSFET ტიპის არხის არსებობა ტრანზისტორში აიძულებს MOSFET- ს იმუშაოს ორ სხვადასხვა რეჟიმში. თუ არხი არსებობს და მას შემდეგ, რაც მიკერძოებულობა უზრუნველყოფილია, ის იწყებს მოქმედებას, მას უწოდებენ შემცირების რეჟიმს. მიკერძოების გამო, თუ არხი იქმნება და შემდეგ დაიწყო გამტარობა, მას უწოდებენ გაძლიერების რეჟიმს. საერთოდ, ის ცნობილია ღია ჩამრთველის მსგავსი მახასიათებლებით. (1) ამოწურვის რეჟიმი ამ რეჟიმში, ძაბვის გამოყენება მოწყობილობას გადააქცევს OFF რეჟიმში. ამრიგად, ამ რეჟიმის მახასიათებლები დახურული გადამრთველის ექვივალენტია. MOSFET სიმბოლო MOSFET– ის სიმბოლოა ტერმინალები და არხების წარმოდგენა მიკერძოებულობის მდგომარეობისა და არხის რეაქციის მეთოდის მიხედვით, რაც მოწყობილობას ატარებს მუხტის მატარებლების ნაკადს. ქვემოთ მოცემულ სიმბოლოებში ისრის მიმართულება წარმოადგენს მუხტის მატარებლების ნაკადის მიმართულებას. N- არხის ტიპში ის მიედინება გარედან კარიბჭისკენ, ხოლო P- არხის ტიპში ის მიედინება შიგნით, კარიბჭის ტერმინალიდან. სიმბოლოები N არხის ამოწურვისა და გაძლიერების ტიპებისათვის MOSFET- ის სტრუქტურა MOSFET- ის სტრუქტურა დიდად არის დამოკიდებული მუხტის მატარებლების უმრავლესობის გავლენაზე. ამრიგად, ამ ტიპის სტრუქტურის დაპროექტება საკმაოდ რთულია JFET- ის სტრუქტურასთან შედარებით. ამ MOSFET– ის ელექტრული ველის ფორმირება ან გაძლიერება ან ამოწურვა მთლიანად დამოკიდებულია ტერმინალის კარიბჭეზე გამოყენებულ ძაბვაზე, რაც თავის მხრივ დამოკიდებულია არხზე. თუ ის p- არხია, მატარებლების კონცენტრაციის უმრავლესობა იქნება ხვრელები, ხოლო n ტიპისთვის მატარებლების კონცენტრაციის უმრავლესობა არის ელექტრონები. ტერმინალის კარიბჭეზე გამოყენებული მიკერძოების საფუძველზე ტრანზისტორი ატარებს. თუ არ არის გათვალისწინებული გამტარ ძაბვა, მაშინ ის დარჩება არაგამტარ რეჟიმში. ასე რომ, ეს ზოგადად სასურველია მოწყობილობების გადართვისას, რადგან ის აიძულებს მოწყობილობას ჩართოს ან გამორთოს მიკერძოებულობის საფუძველზე. მას ასევე უწოდებენ კარიბჭის ძაბვას. MOSFET სამუშაო MOSFET მუშაობა დიდად არის დამოკიდებული ტერმინალებს შორის არსებულ არხზე. p-ტიპის არხის არსებობა შესაძლებელს ხდის ტრანზისტორის გამტარობას მისი უმრავლესობის მუხტის მატარებლების გამო, რომლებიც ხვრელებს უწოდებენ. N ტიპის არხში, ტრანზისტორის გამტარობა ემყარება მათ უმრავლეს მუხტის კონცენტრაციას, რომელიც ცნობილია როგორც ელექტრონები. (1) P-Channel ძალიან მსუბუქად დოპინგ n ტიპის სუბსტრატი. როდესაც დრენაჟსა და წყაროს შორის სივრცე გაჟღენთილია p-ტიპის მინარევებით, რომელიც იქცევა არხად წყაროსა და დრენაჟს შორის, მაშინ ეს არის P-ტიპის ამოწურვის რეჟიმი MOSFET და თუ არხი წარმოიქმნება დრენაჟსა და წყაროს შორის. კარიბჭის ძაბვა მაშინ არის P- ტიპის გაძლიერების რეჟიმი MOSFET. P- არხის გაძლიერების რეჟიმი მუშაობს აქ მოწყობილობა იწყებს გამტარობას, როდესაც უარყოფითი ძაბვა გამოიყენება კარიბჭის ტერმინალზე. როდესაც ნეგატიური ძაბვა გამოიყენება ყველა ხვრელზე, რომლებიც უმცირესობის მატარებლები არიან n ტიპის მოძრაობენ კარიბჭის ტერმინალისკენ. მაგრამ გზაზე, ზოგიერთი მათგანი გაერთიანებულია ზოგიერთ ელექტრონთან, რომლებიც უმცირესობის მატარებლები არიან p- ტიპის გადინებასა და წყაროში. მაგრამ კონკრეტულ ძაბვაზე, რომელიც ცნობილია როგორც ბარიერი ძაბვა, ხვრელებს შეეძლებათ გადალახონ რეკომბინაცია, რის შედეგადაც წარმოიქმნება არხი დრენაჟსა და წყაროს შორის. ამ პირობებში, როდესაც უარყოფითი ძაბვა გამოიყენება გადინების ტერმინალზე, მოწყობილობა იწყებს გამტარობას. ვინაიდან აქ წარმოქმნილი არხი არის ხვრელებისგან, მას უწოდებენ P-channel Enhancement MOSFET.  P-Channel Enhancement MOSFETP-Channel Depletion Mode მუშაობა ამ რეჟიმში, როდესაც კარიბჭის ძაბვა არის ნულოვანი და როდესაც უარყოფითი ძაბვა გამოიყენება დრენაჟსა და წყაროს შორის, მაშინ ხვრელები იწყებენ მოძრაობას დრენაჟისკენ უარყოფითი ძაბვის გამო და მოწყობილობა იწყებს გამტარობას. როდესაც პოზიტიური ძაბვა გამოიყენება გეითის ტერმინალზე, მაშინ p არხში არსებული ხვრელები მიემართება N ტიპის სუბსტრატისკენ და იწყებს რეკომბინირებას ელექტრონებით N ტიპის სუბსტრატში. ძაბვის მატებასთან ერთად იზრდება რეკომბინაციის რაოდენობა და ეს იწვევს მუხტის მატარებლების (ხვრელების) ამოწურვას, რაც იწვევს გადინების დენის შემცირებას. კარიბჭის ტერმინალის კონკრეტულ დადებით ძაბვაზე, მოწყობილობა წყვეტს ამ ძაბვის გამტარობას ეწოდება Pinch-off ძაბვა. როდესაც უარყოფითი ძაბვა გამოიყენება კარიბჭის ტერმინალზე, ხვრელები, რომლებიც წარმოადგენს უმცირესობის მატარებლებს n-ტიპის სუბსტრატში, პირდაპირ მოძრაობს არხისკენ, რის შედეგადაც, გადინების დენი იწყებს ზრდას. როგორც კარიბჭის ტერმინალის უარყოფითი ძაბვა იზრდება, ასევე იზრდება გადინების დენი. ამ რეგიონს ეწოდება გაძლიერების რეგიონი. P-Channel გაფრქვევა MOSFET რეგიონების სიგანეში ცვლა გავლენას ახდენს ტრანზისტორის გამტარობაზე. ეს არის მიზეზი, რის გამოც იგი ცნობილია როგორც p- არხის MOSFET- ის ამოწურვის ტიპი. არხის ფორმირების მეთოდით ისინი ასევე კლასიფიცირდება როგორც გაფართოება და შემცირების ტიპი MOSFET. N არხის გაძლიერების რეჟიმი მუშაობა ძაბვის დადებითი პოლარობა განიხილება აქ, რადგან n არხი შედგება მატარებლების უმრავლესობისაგან როგორც ელექტრონები. ოპერაცია მსგავსია p-ტიპის MOSFET-ის გარდა იმისა, რომ მოწყობილობა იწყებს გატარებას, როდესაც დადებითი ძაბვა ვრცელდება კარიბჭის ტერმინალზე. კარიბჭის ტერმინალში დადებითი ძაბვა იზრდება კონკრეტული ბარიერის ძაბვისას და ხდება არხის გადინება და წყაროს ჩამოყალიბება. ამ პირობით, თუ დრენაჟსა და წყაროს შორის გამოიყენება პოზიტიური ძაბვა, მოწყობილობა იწყებს გამტარობას.N არხის გაძლიერება MOSFETN- არხის ამოწურვის რეჟიმი მუშაობს ეს მუშაობის რეჟიმი მსგავსია P- ტიპის ამოწურვის რეჟიმისა, გარდა იმისა, რომ წყაროს ტერმინალის გადინება წინ უნდა იყოს მიკერძოებული და პოზიტიური ძაბვა უნდა იქნას გამოყენებული კარიბჭის ტერმინალზე, რათა მიმდინარე დინება იყოს სანიაღვრე წყაროდან. როდესაც ნეგატიური ძაბვა გამოიყენება ძირითადი მუხტის მატარებლები იძირებიან სუბსტრატისკენ და აერთებენ ელექტრონებს, რის შედეგადაც არხზე იკლებს ძირითადი მუხტის მატარებლები და ამგვარად შემცირდება დრენაჟის დენი. კონკრეტული უარყოფითი ძაბვის დროს, გადინების დენი ხდება ნული. ამ ძაბვას ეწოდება pinch-off ძაბვა. აქედან გამომდინარე, ამ ტიპის MOSFET ცნობილია, როგორც N-არხის ამოწურვის რეჟიმი MOSFET.N-Channel Depletion MOSFET გაძლიერების რეჟიმი ცნობილია თავისი მახასიათებლებით, რომელიც ეფუძნება გამოყენებული ძაბვას, ხოლო ამოწურვა ეფუძნება დაქვეითების რეგიონის სიგანის ცვალებადობას. რეჟიმის მახასიათებლები MOSFET-ში ყველაზე სასურველი ტრანზისტორი გამაძლიერებელი ტიპისაა. ამ ტიპის, არ ჩანს გამტარობა, თუ ძაბვა კარიბჭეზე და წყაროს ტერმინალებს ნულოვანია. როდესაც ძაბვა მიაღწევს ზღურბლს, გამტარობა იზრდება. ამოწურვის რეჟიმის მახასიათებლები ამ რეჟიმში, ამ გამოფიტვის რეგიონის სიგანე დამოკიდებულია ტერმინალის კარიბჭეზე დაყენებულ ძაბვაზე. თუ ის გაზრდილია განხილული პოზიტიური პოლარობის თვალსაზრისით, მაშინ ეს ზრდა ჩანს შემცირების რეგიონის სიგანეში. ტრანზისტორის ეს რეჟიმი ძალიან იშვიათად არის სასურველი ელექტრონული სქემის დიზაინის დროს.IV არხების MOSFETMOSFET პროგრამების მახასიათებლები MOSFET– ის პროგრამები უზარმაზარია ელექტრონიკის თვალსაზრისით არხებიდან გამომდინარე მიკერძოებული ძაბვის პოლარობა შეიძლება განსხვავდებოდეს. (1) პულსის სიგანის მოდულაციის ტექნიკის (PWM) გამოყენებით ძრავების მოძრაობა, როგორიცაა DC, Stepper და სხვა… შეიძლება კონტროლდებოდეს. (2) ამ მოწყობილობებისგან შექმნილი გამაძლიერებლები გამოიყენება როგორც ბგერების, ასევე რადიოსიხშირული სისტემებში. (3) გადართვის მოქმედება იწვევს ჩოპერის სქემების ექსპლუატაციას. ამ შემთხვევაში, DC ძაბვის მნიშვნელობა გარდაიქმნება AC ძაბვაში ამპლიტუდების იგივე დონის შენარჩუნებით. (4) თუ MOSFET– ის ამოწურვის რეგიონი გაკეთებულია წყაროს მიმდევრის კონფიგურაციაში, მაშინ ეს სქემები გამოიყენება ძაბვის რეგულატორებად წრფივ რეჟიმში. (5) როგორც წყაროები, რომლებიც უზრუნველყოფენ დენის მუდმივ მნიშვნელობას, ეს ტრანზისტორები გამოიყენება. (6) დენის ან ძაბვის მნიშვნელობის მაღალ დონეზე მართვის მიზნით, ისინი უპირატესობას ანიჭებენ ოსცილატორების ან მიქსერების სქემებს. (7) ეს არის ტრანზისტორები მაღალი დონის წინაღობით და გააჩნიათ გადართვის სიჩქარე მაღალ დონეზე. ამ მახასიათებლების გამო, ისინი უპირატესობას ანიჭებენ ციფრულ ელექტრონიკას. (8) მას ანიჭებენ უპირატესობას ავტომობილების სხვადასხვა ტიპის ხმის სისტემებში და ხმის გამაგრებულ სისტემებში. (9) ეს უპირატესობა ენიჭება კალკულატორების შემუშავებას. აქედან გამომდინარე, ზემოთ მოცემულია MOSFET– ის სხვადასხვა პროგრამები. გთხოვთ, მიმართოთ ამ ბმულს MOSFET MCQ– ების შესახებ მეტი ინფორმაციის მისაღებად. ამგვარად, განხილულია MOSFET– ის ტიპები. მიუხედავად იმისა, რომ მას აქვს რთული დიზაინი ვიდრე JFET, ის უფრო სასურველია ანალოგურ და ციფრულ ელექტრონიკაში. მას აქვს მახასიათებლები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან მის უზარმაზარ ზრდაზე ტექნოლოგიაში. ახლა აღწერილობის საფუძველზე შეგიძლიათ ვინმეს მისცეთ პროგრამის მაგალითი, რომელიც იყენებდა JFET- ს, მაგრამ მოგვიანებით შეიცვალა MOSFET- ით?

დატოვე შეტყობინება 

შეტყობინება სია