Hvað er PMOSFET, veistu?

I. Grunnbygging og starfsregla

1. Grunnbygging

PMOSFETs hafa n-gerð hvarfefni og p-rásir og uppbygging þeirra samanstendur aðallega af hliði (G), uppsprettu (S) og fráfalli (D). Á n-gerð sílikonhvarflagsins eru tvö P+ svæði sem þjóna sem uppspretta og frárennsli, í sömu röð, og þau eru tengd hvert öðru í gegnum p-rásina. Hliðið er staðsett fyrir ofan rásina og er einangrað frá rásinni með málmoxíð einangrunarlagi.

2. Starfsreglur

PMOSFETs starfa svipað og NMOSFETs, en með gagnstæða tegund flutningsaðila. Í PMOSFET eru helstu burðarefnin göt. Þegar neikvæð spenna er sett á hliðið með tilliti til uppsprettu, myndast p-gerð andhverfa lag á yfirborði n-gerð kísils undir hliðinu, sem þjónar sem skurður sem tengir uppsprettu og fráfall. Breyting á hliðarspennu breytir þéttleika hola í rásinni og stjórnar þannig leiðni rásarinnar. Þegar hliðarspennan er nógu lág, nær þéttleiki hola í rásinni nógu hátt stigi til að leyfa leiðni milli uppsprettu og holræsi; öfugt, rásin skerst af.

II. Eiginleikar og forrit

1. Einkenni

Lítil hreyfanleiki: P-rásar MOS smára hafa tiltölulega litla holuhreyfanleika, þannig að umleiðni PMOS smára er minni en NMOS smára undir sömu rúmfræði og rekstrarspennu.

Hentar fyrir lághraða, lágtíðni forrit: Vegna minni hreyfanleika eru PMOS samþættar hringrásir hentugri fyrir notkun á lághraða, lágtíðnisvæðum.

Leiðniskilyrði: Leiðniskilyrði PMOSFET eru andstæð NMOSFET, krefjast hliðarspennu sem er lægri en upprunaspennan.

1. Umsóknir

Háhliðarrofi: PMOSFETs eru venjulega notaðir í háhliðarskiptastillingum þar sem uppspretta er tengdur við jákvæðu framboðið og frárennsli er tengt við jákvæða enda álagsins. Þegar PMOSFET leiðir, tengir það jákvæða enda álagsins við jákvæða framboðið, sem gerir straum kleift að flæða í gegnum álagið. Þessi uppsetning er mjög algeng á sviðum eins og orkustjórnun og mótordrifum.

Andstæðar verndarrásir: PMOSFET er einnig hægt að nota í öfugvörnarrásum til að koma í veg fyrir skemmdir á hringrásinni af völdum öfugs aflgjafa eða bakflæðis álagsstraums.

III. Hönnun og hugleiðingar

1. SPENNINGASTJÓRN HÍÐA

Þegar PMOSFET hringrásir eru hannaðar þarf nákvæma stjórn á hliðarspennunni til að tryggja rétta virkni. Þar sem leiðniskilyrði PMOSFETs eru andstæð þeim sem NMOSFET eru, þarf að huga að pólun og stærð hliðarspennu.

2. Hlaða tengingu

Þegar álagið er tengt þarf að huga að pólun álagsins til að tryggja að straumurinn flæði rétt í gegnum PMOSFET og áhrif álagsins á afköst PMOSFET, svo sem spennufall, orkunotkun o.s.frv. , þarf líka að huga að.

3. Stöðugleiki hitastigs

Afköst PMOSFETs eru fyrir miklum áhrifum af hitastigi og því þarf að taka tillit til áhrifa hitastigs á frammistöðu PMOSFETs við hönnun rása og gera samsvarandi ráðstafanir til að bæta hitastöðugleika rásanna.

4. Verndarrásir

Til að koma í veg fyrir að PMOSFET skemmist vegna ofstraums og ofspennu meðan á notkun stendur, þarf að setja verndarrásir eins og yfirstraumsvörn og yfirspennuvörn í hringrásina. Þessar verndarrásir geta í raun verndað PMOSFET og lengt endingartíma þess.

Í stuttu máli er PMOSFET tegund af MOSFET með sérstaka uppbyggingu og vinnureglu. Lítil hreyfanleiki þess og hæfi fyrir lághraða, lágtíðni forrit gerir það að verkum að það er víða notað á sérstökum sviðum. Við hönnun PMOSFET hringrása þarf að huga að hliðarspennustýringu, álagstengingum, hitastöðugleika og verndarrásum til að tryggja rétta virkni og áreiðanleika hringrásarinnar.