ما هو MOSFET؟ ما هي المعالم الرئيسية؟

عند تصميم مصدر طاقة التبديل أو دائرة محرك المحرك باستخدامالدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة، يتم أخذ عوامل مثل المقاومة والحد الأقصى للجهد والتيار الأقصى لـ MOS في الاعتبار بشكل عام.

أنابيب MOSFET هي أحد أنواع FET التي يمكن تصنيعها كنوع تعزيز أو استنفاد، أو قناة P أو قناة N ليصبح المجموع 4 أنواع. يتم استخدام NMOSFETs المعززة و PMOSFETs المعززة بشكل عام، وعادة ما يتم ذكر هذين الاثنين.

هذين النوعين الأكثر استخدامًا هو NMOS. والسبب هو أن المقاومة الموصلة صغيرة وسهلة التصنيع. ولذلك، عادة ما يتم استخدام NMOS في تبديل تطبيقات إمدادات الطاقة ومحرك السيارات.

داخل MOSFET، يتم وضع الثايرستور بين المصرف والمصدر، وهو أمر مهم جدًا في قيادة الأحمال الحثية مثل المحركات، وهو موجود فقط في MOSFET واحد، وليس عادةً في شريحة دائرة متكاملة.

توجد سعة طفيلية بين أطراف MOSFET الثلاثة، ليس لأننا بحاجة إليها، ولكن بسبب القيود المفروضة على عملية التصنيع. إن وجود السعة الطفيلية يجعل الأمر أكثر تعقيدًا عند تصميم أو اختيار دائرة التشغيل، ولكن لا يمكن تجنب ذلك.

 

المعلمات الرئيسية لموسفيت

1، الجهد المفتوح VT

الجهد المفتوح (المعروف أيضًا باسم جهد العتبة): بحيث يكون جهد البوابة المطلوب لبدء تشكيل قناة موصلة بين المصدر S والصرف D؛ MOSFET القياسي N-channel، VT حوالي 3 ~ 6V؛ من خلال تحسينات العملية، يمكن تخفيض قيمة MOSFET VT إلى 2 ~ 3V.

 

2، مقاومة مدخلات العاصمة RGS

نسبة الجهد المضاف بين قطب مصدر البوابة وتيار البوابة يتم التعبير عن هذه الخاصية أحيانًا من خلال تيار البوابة المتدفق عبر البوابة، يمكن أن يتجاوز RGS الخاص بـ MOSFET بسهولة 1010Ω.

 

3. استنزاف مصدر الجهد BVDS.

في حالة VGS = 0 (مُحسّن)، في عملية زيادة جهد مصدر الصرف، يزيد ID بشكل حاد عندما يُسمى VDS جهد انهيار مصدر الصرف BVDS، يزيد ID بشكل حاد لسببين: (1) الانهيار الجليدي انهيار طبقة الاستنفاد بالقرب من المصرف، (2) انهيار الاختراق بين أقطاب الصرف والمصدر، بعض الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة، التي لها طول خندق أقصر، تزيد من VDS بحيث يتم توسيع طبقة الصرف في منطقة الصرف إلى منطقة المصدر، مما يجعل طول القناة صفرًا، أي لإنتاج اختراق مصدر التصريف، والاختراق، سيتم جذب معظم الموجات الحاملة في منطقة المصدر مباشرة بواسطة المجال الكهربائي لطبقة الاستنفاد إلى منطقة التصريف، مما يؤدي إلى معرف كبير .

 

4، بوابة مصدر انهيار الجهد BVGS

عندما يتم زيادة جهد البوابة، فإن VGS عند زيادة IG من الصفر يسمى جهد انهيار مصدر البوابة BVGS.

 

5、الموصلية منخفضة التردد

عندما تكون VDS قيمة ثابتة، فإن نسبة التباين الدقيق لتيار التصريف إلى التباين الدقيق لجهد مصدر البوابة الذي يسبب التغيير تسمى الموصلية العابرة، والتي تعكس قدرة جهد مصدر البوابة على التحكم في تيار التصريف، وهي عبارة عن معلمة مهمة تميز قدرة التضخيمموسفيت.

 

6، على المقاومة RON

تُظهر مقاومة RON تأثير VDS على ID، وهو عكس ميل خط المماس لخصائص الصرف عند نقطة معينة، في منطقة التشبع، لا يتغير ID تقريبًا مع VDS، RON كبير جدًا القيمة، بشكل عام من عشرات الكيلو أوم إلى مئات الكيلو أوم، لأنه في الدوائر الرقمية، تعمل الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) غالبًا في حالة VDS الموصلة = 0، لذا في هذه المرحلة، يمكن تقريب مقاومة RON بواسطة أصل RON لتقريب قيمة RON، بالنسبة لـ MOSFET العامة، في حدود بضع مئات من الأوم.

 

7، السعة بين القطبين

توجد السعة بين الأقطاب بين الأقطاب الثلاثة: سعة مصدر البوابة CGS، وسعة تصريف البوابة CGD وسعة مصدر الصرف CDS-CGS وCGD حوالي 1 ~ 3pF، وCDS حوالي 0.1 ~ 1pF.

 

8、عامل الضوضاء منخفض التردد

تحدث الضوضاء بسبب المخالفات في حركة الناقلات في خط الأنابيب. بسبب وجوده، تحدث تغيرات غير منتظمة في الجهد أو التيار عند الخرج حتى في حالة عدم وجود إشارة يتم توصيلها بواسطة مكبر الصوت. عادة ما يتم التعبير عن أداء الضوضاء من حيث عامل الضوضاء NF. الوحدة هي ديسيبل (ديسيبل). كلما كانت القيمة أصغر، قلت الضوضاء التي يصدرها الأنبوب. عامل الضوضاء منخفض التردد هو عامل الضوضاء المقاس في نطاق التردد المنخفض. يبلغ عامل الضوضاء لأنبوب تأثير المجال حوالي بضعة ديسيبل، أي أقل من عامل الصمام الثلاثي ثنائي القطب.