Понимание принципов работы МОП-транзисторов (полевых транзисторов металл-оксид-полупроводник) имеет решающее значение для эффективного использования этих высокоэффективных электронных компонентов. МОП-транзисторы являются незаменимыми элементами электронных устройств, и их понимание важно для производителей.
На практике есть производители, которые могут не в полной мере оценить специфические функции МОП-транзисторов во время их применения. Тем не менее, понимая принципы работы МОП-транзисторов в электронных устройствах и их соответствующую роль, можно стратегически выбрать наиболее подходящий МОП-транзистор, принимая во внимание его уникальные характеристики и особенности продукта. Этот метод повышает производительность продукта, повышая его конкурентоспособность на рынке.
Пакет WINSOK SOT-23-3 МОП-транзистор
Принципы работы МОП-транзисторов
Когда напряжение затвор-исток (VGS) MOSFET равно нулю, даже при приложении напряжения сток-исток (VDS), всегда существует PN-переход с обратным смещением, что приводит к отсутствию проводящего канала (и тока) между сток и исток МОП-транзистора. В этом состоянии ток стока (ID) МОП-транзистора равен нулю. Приложение положительного напряжения между затвором и истоком (VGS > 0) создает электрическое поле в изолирующем слое SiO2 между затвором МОП-транзистора и кремниевой подложкой, направленное от затвора в сторону кремниевой подложки P-типа. Поскольку оксидный слой является изолирующим, напряжение, приложенное к затвору VGS, не может генерировать ток в МОП-транзисторе. Вместо этого он образует конденсатор на оксидном слое.
По мере постепенного увеличения VGS конденсатор заряжается, создавая электрическое поле. Привлеченные положительным напряжением на затворе, многочисленные электроны накапливаются на другой стороне конденсатора, образуя проводящий канал N-типа от стока к истоку в МОП-транзисторе. Когда VGS превышает пороговое напряжение VT (обычно около 2 В), N-канал МОП-транзистора проводит ток, инициируя протекание тока стока ID. Напряжение затвор-исток, при котором канал начинает формироваться, называется пороговым напряжением VT. Контролируя величину VGS и, следовательно, электрического поля, можно модулировать величину тока стока ID в МОП-транзисторе.
Пакет WINSOK DFN5x6-8 MOSFET
Применение МОП-транзисторов
МОП-транзистор известен своими превосходными коммутационными характеристиками, что приводит к его широкому применению в схемах, требующих электронных переключателей, таких как импульсные источники питания. В низковольтных приложениях с питанием 5 В использование традиционных структур приводит к падению напряжения на базе-эмиттере биполярного транзистора (около 0,7 В), в результате чего для конечного напряжения, приложенного к затвору транзистора, остается только 4,3 В. МОП-транзистор. В таких случаях выбор МОП-транзистора с номинальным напряжением затвора 4,5 В сопряжен с определенными рисками. Эта проблема также проявляется в приложениях, использующих источники питания 3 В или другие низковольтные источники питания.
Время публикации: 27 октября 2023 г.
