Skupina tranzistorjev s poljskim učinkom
Tranzistor s poljskim učinkom ali FET je tranzistor, pri katerem izhodni tok nadzoruje električno polje. FET se včasih imenuje unipolarni tranzistor, saj vključuje delovanje z enim nosilcem. Osnovne vrste tranzistorjev FET se popolnoma razlikujejo od BJT osnove tranzistorjev . FET je polprevodniška naprava s tremi terminali, s terminali za vir, odtok in vrata.
Nosilci naboja so elektroni ali luknje, ki tečejo od vira do odtoka skozi aktivni kanal. Ta pretok elektronov od vira do odtoka nadzira napetost, ki se uporablja na priključkih vrat in vira.
Vrste tranzistorja FET
FET sta dve vrsti - JFET ali MOSFET.
Spoj FET
Spoj FET
Tranzistor Junction FET je vrsta tranzistorja z efektom polja, ki se lahko uporablja kot električno krmiljeno stikalo. The električna energija teče skozi aktivni kanal med viri do odtočnih terminalov. Z uporabo povratne napetost prednapetosti na priključku vrat , kanal je obremenjen, tako da je električni tok popolnoma izklopljen.
Spojni tranzistor FET je na voljo v dveh polaritetah
N- kanal JFET
N kanal JFET
N-kanalni JFET je sestavljen iz palice tipa n, na straneh katere sta dopirani dve plasti tipa p. Kanal elektronov predstavlja N kanal naprave. Na obeh koncih N-kanalne naprave sta narejena dva ohmična kontakta, ki sta med seboj povezana, da tvorita vhodni terminal.
Izhodni in odtočni priključek sta vzeta z drugih dveh strani palice. Potencialna razlika med izvornim in odtočnim terminalom se imenuje Vdd, potencialna razlika med izvornim in odvodnim terminalom pa kot Vgs. Pretok naboja je posledica pretoka elektronov od vira do odtoka.
Kadar pozitivna napetost deluje na odtočne in izvorne sponke, elektroni tečejo od vira „S“ do odtočnega terminala „D“, medtem ko običajni odtočni tok Id teče skozi odtok do vira. Ko tok teče skozi napravo, je v enem stanju.
Ko se na sponko vrat uporabi napetost negativne polarnosti, se v kanalu ustvari območje izpraznitve. Širina kanala se zmanjša, s čimer se poveča odpornost kanala med izvorom in odtokom. Ker je križišče vrat-vir pristransko in v napravi ne teče tok, je izklopljeno.
Torej v bistvu, če se napetost, ki se uporablja na priključku vrat, poveča, bo od vira do odtoka stekla manjša količina toka.
N-kanalni JFET ima večjo prevodnost kot P-kanalni JFET. Torej je N-kanalni JFET učinkovitejši vodnik v primerjavi s P-kanalnim JFET-om.
P-Channel JFET
P-kanal JFET je sestavljen iz palice tipa P, na dveh straneh katere so dopirane plasti tipa n. Vrata se oblikujejo tako, da se na obeh straneh povežejo omski kontakti. Tako kot v N-kanalnem JFET-u, se izhodni in odtočni terminali vzameta z drugih dveh strani palice. Med virom in odtočnim priključkom je oblikovan kanal tipa P, sestavljen iz lukenj kot nosilcev naboja.
P-kanal JFET vrstica
Negativna napetost, ki deluje na odtočne in izvorne sponke, zagotavlja pretok toka od vira do odtočnega terminala in naprava deluje v ohmičnem območju. Pozitivna napetost, ki deluje na priključek vrat, zagotavlja zmanjšanje širine kanala in s tem povečanje upora kanala. Bolj pozitivna je napetost vrat, manj pa tok, ki teče skozi napravo.
Značilnosti tranzistorja tranzistorja z razdelilnim kanalom p
Spodaj je prikazana značilna krivulja p-kanala tranzistorja Junction Field Effect in različni načini delovanja tranzistorja.
Značilnosti tranzistorja s p-kanalskim spojnikom FET
Rezna regija : Ko je napetost na priključku vrat dovolj pozitivna za kanal najmanjša širina , tok ne teče. Zaradi tega je naprava v odrezanem območju.
Ohmična regija : Tok, ki teče skozi napravo, je linearno sorazmeren z uporabljeno napetostjo, dokler ni dosežena napetost okvare. V tej regiji tranzistor pokaže nekaj upora proti toku toka.
Regija nasičenosti : Ko napetost odtočnega vira doseže tako vrednost, da je tok, ki teče skozi napravo, konstanten z napetostjo odtočnega vira in se spreminja le glede na napetost izhodnega vira, naj bi bila naprava v območju nasičenja.
Razčlenite regijo : Ko napetost odtočnega vira doseže vrednost, zaradi katere se območje izpraznitve pokvari in povzroči nenaden porast odtočnega toka, naj bi bila naprava v območju razpada. To območje okvare je doseženo prej za nižjo vrednost napetosti odtočnega vira, kadar je napetost izhodnega vira bolj pozitivna.
MOSFET tranzistor
MOSFET tranzistor
Kot že ime pove, je MOSFET tranzistor p-vrsta (n-tipa) polprevodniška palica (z dvema močno dopiranima regijama tipa n, razpršeni vanjo) s kovinsko oksidno plastjo, naneseno na površino in luknjami, odvzetimi iz plasti, da tvorijo vir in odtočne sponke. Na oksidni sloj se nanese kovinska plast, ki tvori vrata. Ena od osnovnih aplikacij tranzistorjev s poljskim učinkom je uporaba a MOSFET kot stikalo.
Ta vrsta tranzistorja FET ima tri terminale, ki so izvor, odtok in vrata. Napetost, ki se uporablja na priključku vrat, nadzira pretok toka od vira do odtoka. Prisotnost izolacijske plasti kovinskega oksida povzroči, da ima naprava visoko vhodno impedanco.
Vrste tranzistorjev MOSFET na podlagi načinov delovanja
MOSFET tranzistor je najpogosteje uporabljena vrsta tranzistorja s poljskim učinkom. Delovanje MOSFET-a je doseženo v dveh načinih, na podlagi katerih so razvrščeni tranzistorji MOSFET. Delovanje MOSFET-a v načinu izboljšanja je sestavljeno iz postopnega oblikovanja kanala, medtem ko je v načinu izpraznitve MOSFET sestavljen iz že razpršenega kanala. Napredna aplikacija MOSFET je CMOS .
Izboljšani tranzistor MOSFET
Ko se na zaporni priključek MOSFET-a napaja negativna napetost, se nosilci ali luknje, ki nosijo pozitivni naboj, bolj kopičijo v bližini oksidne plasti. Kanal se tvori od vira do odtočnega terminala.
Izboljšani tranzistor MOSFET
Ko je napetost bolj negativna, se širina kanala poveča in tok teče od vira do odtočnega terminala. Ker se tok toka 'poveča' z napetostjo vrat, se ta naprava imenuje Enhancement type MOSFET.
Način izpraznitve MOSFET tranzistor
MOSFET v načinu izpraznitve je sestavljen iz kanala, razpršenega med odtokom do izvornega terminala. Ker napetosti na vratih ni, tok teče od vira do odtoka zaradi kanala.
MOSFET tranzistor v načinu izpraznitve
Ko je ta napetost vrat negativna, se v kanalu naberejo pozitivni naboji.
To povzroči izčrpavanje območja ali območja nepremičnih nabojev v kanalu in ovira pretok toka. Ker na pretok toka vpliva nastajanje območja izčrpavanja, se ta naprava imenuje MOSFET v načinu izpraznitve.
Aplikacije, ki vključujejo MOSFET kot stikalo
Nadzor hitrosti BLDC motorja
MOSFET se lahko uporablja kot stikalo za upravljanje enosmernega motorja. Tu se za sprožitev MOSFET-a uporablja tranzistor. Za vklop ali izklop tranzistorja se uporabljajo signali PWM iz mikrokrmilnika.
Nadzor hitrosti BLDC motorja
Logični signal z zatiča mikrokrmilnika povzroči, da OPTO sklopka deluje in na svojem izhodu generira visok logični signal. PNP tranzistor je odrezan in se v skladu s tem sproži MOSFET in se vklopi. Odtočna in izvorna sponka sta v kratkem stiku in tok teče na navitja motorja, tako da se začne vrteti. PWM signali zagotavljajo nadzor hitrosti motorja .
Vožnja z vrsto LED:
Vožnja z vrsto LED
Delovanje MOSFET-a kot stikala vključuje uporabo nadzora intenzivnosti niza LED. Tu se za pogon MOSFET-a uporablja tranzistor, ki ga poganjajo signali iz zunanjih virov, kot je mikrokrmilnik. Ko je tranzistor izklopljen, MOSFET dobi napajanje in se vklopi, kar zagotavlja pravilno pristranskost LED-matrike.
Preklop žarnice z uporabo MOSFET-a:
Preklop žarnice z uporabo MOSFET-a
MOSFET se lahko uporablja kot stikalo za nadzor vklopa svetilk. Tudi tu se MOSFET sproži s pomočjo tranzistorskega stikala. PWM signali iz zunanjega vira, kot je mikrokrmilnik, se uporabljajo za nadzor prevodnosti tranzistorja in v skladu s tem se vklopi ali izklopi MOSFET, s čimer se nadzoruje vklop žarnice.
Upamo, da smo bralcem uspeli zagotoviti najboljše znanje o temi poljskih tranzistorjev. Bralci bi radi odgovorili na preprosto vprašanje - V čem se FET razlikujejo od BJT in zakaj se bolj primerjalno uporabljajo.
Prosimo za odgovore in povratne informacije v spodnjem oddelku za komentarje.
Foto krediti
Skupina tranzistorjev s poljskim učinkom alibaba
N kanal JFET avtorja solarbotika
P-kanal JFET bar wikimedia
Krivulja značilnosti JFET kanala P za učenjeaboutelectronics
MOSFET tranzistor imimg
Izboljšani MOSFET tranzistor s vezjedanes
