Vilken roll har MOSFETs med liten spänning?

Det finns många varianter avMOSFET, huvudsakligen uppdelad i junction MOSFETs och isolerade grind MOSFETs två kategorier, och alla har N-kanal och P-kanal punkter.

Metalloxid-halvledarfälteffekttransistor, hänvisad till som MOSFET, är uppdelad i MOSFET av utarmningstyp och MOSFET av förbättringstyp.

MOSFET:er är också uppdelade i rör med enkelgrind och dubbla grindar. Dual-gate MOSFET har två oberoende grindar G1 och G2, från konstruktionen av motsvarigheten till två single-gate MOSFETs kopplade i serie, och dess utgångsström ändras av spänningsstyrningen med två grindar. Denna egenskap hos MOSFET:er med dubbla grindar ger stor bekvämlighet när de används som högfrekvensförstärkare, förstärkare för förstärkningsreglering, blandare och demodulatorer.

1, MOSFETtyp och struktur

MOSFET är en typ av FET (en annan typ är JFET), kan tillverkas till förbättrad eller utarmningstyp, P-kanal eller N-kanal totalt fyra typer, men den teoretiska tillämpningen av endast förbättrad N-kanal MOSFET och förbättrad P- kanal MOSFET, så vanligtvis kallad NMOS, eller PMOS hänvisar till dessa två typer. Varför inte använda MOSFETs av utarmningstyp, rekommenderar inte sökningen efter grundorsaken. När det gäller de två förbättrade MOSFET:erna är NMOS den vanligaste, anledningen är att på-motståndet är litet och lätt att tillverka. Så byte av strömförsörjning och motordrivningstillämpningar, använd i allmänhet NMOS. följande citat, men också mer NMOS-baserat. tre stift av MOSFET parasitkapacitansen finns mellan de tre stiften, vilket inte är våra behov, utan på grund av tillverkningsprocessens begränsningar. Förekomsten av parasitisk kapacitans i designen eller valet av drivkretsen för att spara lite tid, men det finns inget sätt att undvika, och sedan detaljerad introduktion. I MOSFET-schemat kan ses, drain och source mellan en parasitisk diod. Detta kallas kroppsdioden, för att driva rationella belastningar är denna diod mycket viktig. Förresten, kroppsdioden finns bara i en enda MOSFET, vanligtvis inte inuti det integrerade kretschippet.

2, MOSFET-ledningsegenskaper

Betydelsen av ledning är som en switch, motsvarande en switch-stängning.NMOS-egenskaper, Vgs större än ett visst värde kommer att leda, lämplig för användning i det fall då källan är jordad (low-end drive), bara gate-spänningen kommer vid 4V eller 10V.PMOS-egenskaper, kommer Vgs mindre än ett visst värde att leda, lämplig för användning i fallet när källan är ansluten till VCC (high-end drive).

Men, naturligtvis, PMOS kan vara mycket lätt att använda som en avancerad drivrutin, men på grund av motståndet, dyra, mindre typer av utbyten och andra skäl, i den avancerade drivrutinen, använder vanligtvis fortfarande NMOS.

3, MOSFETväxlingsförlust

Oavsett om det är NMOS eller PMOS, efter att på-motståndet existerar, så att strömmen kommer att förbruka energi i detta motstånd, kallas denna del av den förbrukade energin på-resistansförlusten. Att välja en MOSFET med ett litet på-motstånd kommer att minska på-resistansförlusten. Det vanliga MOSFET-motståndet med låg effekt är vanligtvis i tiotals milliohm, några milliohm där. MOS i on-time och cut-off, får inte vara i det ögonblickliga slutförandet av spänningen över MOS det finns en process att falla, strömmen flyter genom en process av stigande, under denna tid är förlusten av MOSFET produkten av spänningen och strömmen kallas kopplingsförlusten. Vanligtvis är kopplingsförlusten mycket större än ledningsförlusten, och ju snabbare kopplingsfrekvensen är, desto större är förlusten. En stor produkt av spänning och ström vid ledningsögonblicket utgör en stor förlust. Förkortning av omkopplingstiden minskar förlusten vid varje ledning; minskning av kopplingsfrekvensen minskar antalet växlar per tidsenhet. Båda tillvägagångssätten kan minska kopplingsförlusten.

 
4, MOSFET-enhet

Jämfört med bipolära transistorer är det vanligt att anta att ingen ström krävs för att MOSFET ska leda, bara att GS-spänningen är över ett visst värde. Detta är lätt att göra, men vi behöver också snabbhet. I strukturen av MOSFET kan du se att det finns en parasitisk kapacitans mellan GS, GD, och drivningen av MOSFET är, i teorin, laddning och urladdning av kapacitansen. Att ladda kondensatorn kräver en ström, och eftersom laddning av kondensatorn omedelbart kan ses som en kortslutning blir den momentana strömmen hög. Val / design av MOSFET-drivenhet det första att vara uppmärksam på är storleken på den momentana kortslutningsströmmen som kan tillhandahållas. Den andra sak att vara uppmärksam på är att, vanligtvis används i avancerade NMOS-enheter, på begäran är grindspänningen större än källspänningen. High-end driva MOS rörledning källspänning och dräneringsspänning (VCC) densamma, så gate spänningen än VCC 4V eller 10V. förutsatt att i samma system, för att få en större spänning än VCC, behöver vi en speciell förstärkningskrets. Många motordrivrutiner är integrerade laddpump, att vara uppmärksam på bör välja lämplig extern kondensator, för att få tillräckligt med kortslutningsström för att driva MOSFET. 4V eller 10V ovan används ofta MOSFET på spänning, designen naturligtvis behovet av att ha en viss marginal. Ju högre spänning, desto snabbare är hastigheten i tillståndet och desto lägre resistans i tillståndet. Vanligtvis finns det även mindre MOSFET-enheter med on-state spänning som används i olika kategorier, men i 12V bilelektroniksystem räcker det med vanlig 4V on-state.

Huvudparametrarna för MOSFET är följande:

1. gate source breakdown spänning BVGS - i färd med att öka gate source spänningen, så att gate ström IG från noll för att starta en kraftig ökning av VGS, känd som gate source breakdown spänning BVGS.

2. startspänning VT - startspänning (även känd som tröskelspänningen): gör källan S och drain D mellan början av den ledande kanalen utgör grindspänningen som krävs; - Standardiserad N-kanals MOSFET, VT är cirka 3 ~ 6V; - efter förbättringsprocessen, kan sänka MOSFET VT-värdet till 2 ~ 3V.

3. Drain-nedbrytningsspänning BVDS - under villkoret VGS = 0 (förstärkt) , i färd med att öka drain-spänningen så att ID börjar öka dramatiskt när VDS kallas för drain-nedbrytningsspänning BVDS - ID ökat dramatiskt p.g.a. följande två aspekter:

(1) lavinnedbrytning av utarmningsskiktet nära dräneringselektroden

(2) genombrott av genomträngning mellan poler mellan kollektor och källa - någon MOSFET med liten spänning, dess kanallängd är kort, från tid till annan för att öka VDS kommer att göra att dräneringsområdet i utarmningsskiktet då och då expanderar till källområdet , så att kanallängden på noll, det vill säga mellan avloppskällans penetration, penetration, källområdet för majoriteten av bärarna, källområdet, kommer att vara rakt för att motstå utarmningsskiktet av absorption av det elektriska fältet, för att komma fram till läckageområdet, vilket resulterar i en stor ID.

4. DC-ingångsresistans RGS-dvs förhållandet mellan spänningen som adderas mellan gate-källan och gate-strömmen, denna egenskap uttrycks ibland i termer av att gate-strömmen som flyter genom gate-MOSFET:s RGS lätt kan överstiga 1010Ω. 5.

5. Lågfrekvent transkonduktans gm i VDS för ett fast värde på villkoren, mikrovariansen av drainströmmen och grindkällans spänningsmikrovarians som orsakas av denna förändring kallas transkonduktansen gm, vilket återspeglar styrningen av grindkällans spänning på drain ström är att visa att MOSFET förstärkning av en viktig parameter, vanligtvis i intervallet från några till några mA / V. MOSFET kan lätt överskrida 1010Ω.