Skilja vinnuregluna um MOSFET og beita rafeindahlutum á skilvirkari hátt

Skilningur á rekstrarreglum MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) er lykilatriði til að nýta þessa afkastamikla rafeindaíhluti á áhrifaríkan hátt. MOSFET eru ómissandi hlutir í rafeindatækjum og að skilja þá er nauðsynlegt fyrir framleiðendur.

Í reynd eru til framleiðendur sem kunna ekki alveg að meta sérstaka virkni MOSFETs meðan á notkun þeirra stendur. Engu að síður, með því að átta sig á vinnureglum MOSFET í rafeindatækjum og samsvarandi hlutverkum þeirra, er hægt að velja á beittan hátt hentugasta MOSFET, að teknu tilliti til einstakra eiginleika þess og sérstakra eiginleika vörunnar. Þessi aðferð eykur afköst vörunnar og eykur samkeppnishæfni hennar á markaðnum.

WINSOK SOT-23-3 pakki MOSFET

MOSFET vinnureglur

Þegar gate-source spenna (VGS) MOSFET er núll, jafnvel með notkun á frárennsli-source spennu (VDS), er alltaf PN tengi í öfugri hlutdrægni, sem leiðir til engin leiðandi rás (og enginn straumur) á milli frárennsli og uppspretta MOSFET. Í þessu ástandi er frárennslisstraumur (ID) MOSFET núll. Með því að setja jákvæða spennu á milli hliðsins og uppsprettu (VGS > 0) myndast rafsvið í SiO2 einangrunarlaginu á milli hliðs MOSFET og sílikonundirlagsins, beint frá hliðinu í átt að P-gerð sílikonundirlagsins. Í ljósi þess að oxíðlagið er einangrandi getur spennan sem sett er á hliðið, VGS, ekki myndað straum í MOSFET. Þess í stað myndar það þétta yfir oxíðlagið.

Þegar VGS eykst smám saman hleðst þéttinn upp og myndar rafsvið. Dregnar að jákvæðu spennunni við hliðið safnast fjölmargar rafeindir upp hinum megin við þéttann og mynda N-gerð leiðandi rás frá frárennsli til uppsprettu í MOSFET. Þegar VGS fer yfir þröskuld spennu VT (venjulega um 2V), leiðir N-rás MOSFET og kemur af stað flæði afrennslisstraums ID. Hliðuppspretta spennan þar sem rásin byrjar að myndast er kölluð þröskuldsspennan VT. Með því að stjórna stærð VGS, og þar af leiðandi rafsviðinu, er hægt að stilla stærð afrennslisstraumsins í MOSFET.

WINSOK DFN5x6-8 pakki MOSFET

MOSFET forrit

MOSFET er þekkt fyrir framúrskarandi rofaeiginleika sína, sem leiðir til umfangsmikillar notkunar þess í rafrásum sem krefjast rafrænna rofa, svo sem aflgjafa fyrir rofa. Í lágspennuforritum sem nota 5V aflgjafa, leiðir notkun hefðbundinna mannvirkja til spennufalls yfir grunngeisla tvískauta samskipta smára (um 0,7V), sem skilur eftir aðeins 4,3V fyrir lokaspennu sem er beitt á hliðið á MOSFET. Í slíkum tilfellum kynnir það ákveðna áhættu að velja MOSFET með 4,5V nafnspennu. Þessi áskorun birtist einnig í forritum sem taka þátt í 3V eða öðrum lágspennu aflgjafa.