Hvad er rollen for MOSFET'er med lille spænding?

Der er mange varianter afMOSFET'er, hovedsageligt opdelt i junction MOSFET'er og isolerede gate MOSFET'er to kategorier, og alle har N-kanal og P-kanal punkter.

Metal-oxid-halvleder-felteffekttransistor, benævnt MOSFET, er opdelt i udtømningstype MOSFET og forbedringstype MOSFET.

MOSFET'er er også opdelt i single-gate og dual-gate rør. Dual-gate MOSFET har to uafhængige gate G1 og G2, fra konstruktionen af ​​det, der svarer til to single-gate MOSFET'er, der er forbundet i serie, og dens udgangsstrøm ændres af spændingsstyringen med to gate. Denne egenskab ved dual-gate MOSFET'er giver stor bekvemmelighed, når den bruges som højfrekvente forstærkere, forstærkningskontrolforstærkere, mixere og demodulatorer.

1, MOSFETtype og struktur

MOSFET er en slags FET (en anden type er JFET), kan fremstilles til forbedret eller udtømningstype, P-kanal eller N-kanal i alt fire typer, men den teoretiske anvendelse af kun forbedret N-kanal MOSFET og forbedret P- kanal MOSFET, så normalt omtalt som NMOS, eller PMOS refererer til disse to slags. Med hensyn til hvorfor ikke bruge MOSFET'er af udtømningstype, anbefaler vi ikke at søge efter årsagen. Med hensyn til de to forbedrede MOSFET'er, er den mere almindeligt anvendte NMOS, grunden er, at mod-modstanden er lille og nem at fremstille. Så skift af strømforsyning og motordrevapplikationer, brug generelt NMOS. følgende citat, men også mere NMOS-baseret. tre ben af ​​MOSFET parasitisk kapacitans eksisterer mellem de tre ben, hvilket ikke er vores behov, men på grund af fremstillingsprocessens begrænsninger. Eksistensen af ​​parasitisk kapacitans i design eller udvælgelse af drevkredsløbet for at spare lidt tid, men der er ingen måde at undgå, og derefter detaljeret introduktion. I MOSFET skematiske diagram kan ses, drænet og kilden mellem en parasitisk diode. Dette kaldes kropsdioden, ved kørsel af rationelle belastninger er denne diode meget vigtig. Forresten eksisterer kropsdioden kun i en enkelt MOSFET, normalt ikke inde i den integrerede kredsløbschip.

2, MOSFET ledningsegenskaber

Betydningen af ​​ledning er som en switch, svarende til en switch-lukning.NMOS-karakteristika, Vgs større end en vis værdi vil lede, velegnet til brug i det tilfælde, hvor kilden er jordet (low-end-drev), kun gatespændingen ankommer ved 4V eller 10V.PMOS karakteristika vil Vgs mindre end en vis værdi lede, velegnet til brug i tilfælde, hvor kilden er forbundet til VCC (high-end drev).

Men selvfølgelig kan PMOS være meget let at bruge som en avanceret driver, men på grund af modstanden, dyre, mindre udvekslingstyper og andre årsager, i den avancerede driver, bruger normalt stadig NMOS.

3, MOSFETkoblingstab

Uanset om det er NMOS eller PMOS, efter at on-modstanden eksisterer, så strømmen vil forbruge energi i denne modstand, kaldes denne del af den forbrugte energi for on-resistance tab. Valg af en MOSFET med en lille on-resistance vil reducere on-resistance tabet. Den sædvanlige MOSFET-modstand med lav effekt er normalt i snesevis af milliohm, et par milliohm der. MOS i on-tid og cut-off, må ikke være i den øjeblikkelige afslutning af spændingen over MOS der er en proces med at falde, strømmen løber gennem en proces med stigende, i løbet af denne tid er tabet af MOSFET produktet af spændingen og strømmen kaldes koblingstabet. Normalt er koblingstabet meget større end ledningstabet, og jo hurtigere koblingsfrekvensen er, desto større er tabet. Et stort produkt af spænding og strøm på ledningsøjeblikket udgør et stort tab. Forkortelse af koblingstiden reducerer tabet ved hver ledning; reduktion af koblingsfrekvensen reducerer antallet af kontakter pr. tidsenhed. Begge tilgange kan reducere koblingstabet.

 
4, MOSFET-drev

Sammenlignet med bipolære transistorer antages det almindeligvis, at der ikke kræves nogen strøm for at få MOSFET'en til at lede, kun at GS-spændingen er over en vis værdi. Det er nemt at gøre, men vi har også brug for hurtighed. I MOSFET'ens opbygning kan man se, at der er en parasitisk kapacitans mellem GS, GD, og ​​drivningen af ​​MOSFET'en er i teorien opladning og afladning af kapacitansen. Opladning af kondensatoren kræver en strøm, og da opladning af kondensatoren øjeblikkeligt kan ses som en kortslutning, vil den øjeblikkelige strøm være høj. Valg / design af MOSFET-drev den første ting at være opmærksom på er størrelsen af ​​den øjeblikkelige kortslutningsstrøm kan leveres. Den anden ting, du skal være opmærksom på, er, at gatespændingen, der normalt bruges i high-end-drev NMOS, efter behov er større end kildespændingen. High-end drev MOS rørledning kilde spænding og drænspænding (VCC) den samme, så gate spænding end VCC 4V eller 10V. forudsat at i det samme system, for at få en større spænding end VCC, har vi brug for et særligt boost-kredsløb. Mange motordrivere er integreret ladepumpe, at være opmærksom på, bør vælge den passende eksterne kondensator, for at få nok kortslutningsstrøm til at drive MOSFET. 4V eller 10V nævnt ovenfor er almindeligt anvendt MOSFET på spænding, design selvfølgelig behovet for at have en vis margin. Jo højere spænding, desto hurtigere er on-state hastighed og jo lavere on-state modstand. Normalt er der også mindre on-state-spændings-MOSFET'er, der bruges i forskellige kategorier, men i 12V bilelektroniksystemer er almindelig 4V on-state nok.

Hovedparametrene for MOSFET er som følger:

1. gate source breakdown spænding BVGS - i færd med at øge gate source spænding, således at gate nuværende IG fra nul til at starte en kraftig stigning i VGS, kendt som gate source breakdown spænding BVGS.

2. tændspænding VT - tændspænding (også kendt som tærskelspændingen): Gør kilden S og dræn D mellem begyndelsen af ​​den ledende kanal udgør den nødvendige gatespænding; - Standardiseret N-kanal MOSFET, VT er omkring 3 ~ 6V; - Efter forbedringsprocessen kan MOSFET VT-værdien nedsættes til 2 ~ 3V.

3. Afløbsnedbrydningsspænding BVDS - under tilstanden VGS = 0 (forstærket) , i gang med at øge afløbsspændingen, så ID begynder at stige dramatisk, når VDS'en kaldes afløbsnedbrudsspændingen BVDS - ID øges dramatisk pga. følgende to aspekter:

(1) lavinenedbrydning af udtømningslaget nær drænelektroden

(2) dræn-kilde inter-pol penetration gennembrud - nogle lille spænding MOSFET, dens kanal længde er kort, fra tid til anden for at øge VDS vil gøre dræn regionen af ​​udtømning laget fra tid til anden at udvide til kilden regionen , således at kanallængden på nul, det vil sige mellem dræn-kildegennemtrængning, penetration, kildeområdet for de fleste bærere, kildeområdet, vil være lige til at modstå udtømningslaget af absorption af det elektriske felt, for at nå frem til lækageområdet, hvilket resulterer i en stor ID.

4. DC-indgangsmodstand RGS-dvs. forholdet mellem den tilføjede spænding mellem gatekilden og gatestrømmen, denne karakteristik udtrykkes nogle gange i form af gatestrømmen, der strømmer gennem gate-MOSFET's RGS, kan nemt overstige 1010Ω. 5.

5. lavfrekvent transkonduktans gm i VDS for en fast værdi af betingelserne, mikrovariansen af ​​drænstrømmen og gate source spændingens mikrovarians forårsaget af denne ændring kaldes transkonduktansen gm, hvilket afspejler styringen af ​​gate source spændingen på drænstrøm er at vise, at MOSFET-forstærkningen af ​​en vigtig parameter, generelt i området fra nogle få til nogle få mA/V. MOSFET'en kan let overskride 1010Ω.