PMOSFET, известный как металлоксид-полупроводник с положительным каналом, представляет собой особый тип MOSFET. Ниже приводится подробное объяснение PMOSFET:
I. Основная структура и принцип работы
1. Базовая структура
PMOSFET имеют подложки n-типа и p-каналы, а их структура в основном состоит из затвора (G), истока (S) и стока (D). На кремниевой подложке n-типа имеются две области P+, которые служат истоком и стоком соответственно и соединены друг с другом через p-канал. Затвор расположен над каналом и изолирован от канала изолирующим слоем из оксида металла.
2. Принципы работы
PMOSFET работают аналогично NMOSFET, но с противоположным типом несущих. В PMOSFET основными носителями являются дырки. При подаче на затвор отрицательного напряжения по отношению к истоку на поверхности кремния n-типа под затвором образуется инверсный слой p-типа, который служит желобом, соединяющим исток и сток. Изменение напряжения на затворе меняет плотность дырок в канале, тем самым контролируя проводимость канала. Когда напряжение на затворе достаточно низкое, плотность дырок в канале достигает достаточно высокого уровня, чтобы обеспечить проводимость между истоком и стоком; и наоборот, канал обрывается.
II. Характеристики и применение
1. Характеристики
Низкая мобильность: МОП-транзисторы с P-каналом имеют относительно низкую подвижность дырок, поэтому крутизна PMOS-транзисторов меньше, чем у NMOS-транзисторов при той же геометрии и рабочем напряжении.
Подходит для низкоскоростных и низкочастотных приложений: из-за меньшей мобильности интегральные схемы PMOS больше подходят для приложений в низкоскоростных и низкочастотных областях.
Условия проводимости. Условия проводимости PMOSFET противоположны условиям проводимости NMOSFET, требующих напряжения затвора ниже, чем напряжение истока.
- Приложения
Переключение на стороне высокого напряжения: PMOSFET обычно используются в конфигурациях переключения на стороне высокого напряжения, где источник подключен к положительному источнику питания, а сток подключен к положительному концу нагрузки. Когда PMOSFET проводит ток, он соединяет положительный конец нагрузки с положительным источником питания, позволяя току течь через нагрузку. Эта конфигурация очень распространена в таких областях, как управление питанием и приводы двигателей.
Схемы обратной защиты: PMOSFET также можно использовать в схемах обратной защиты, чтобы предотвратить повреждение схемы, вызванное обратным питанием или обратным течением тока нагрузки.
III. Дизайн и соображения
1. КОНТРОЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА ЗАТВОРАХ
При проектировании схем PMOSFET для обеспечения правильной работы требуется точный контроль напряжения затвора. Поскольку условия проводимости PMOSFET противоположны условиям проводимости NMOSFET, необходимо уделять внимание полярности и величине напряжения затвора.
2. Подключение нагрузки
При подключении нагрузки необходимо обратить внимание на полярность нагрузки, чтобы обеспечить правильное протекание тока через PMOSFET, а также на влияние нагрузки на работу PMOSFET, например падение напряжения, энергопотребление и т. д. , тоже надо учитывать.
3. Температурная стабильность
На характеристики PMOSFET сильно влияет температура, поэтому при проектировании схем необходимо учитывать влияние температуры на характеристики PMOSFET и принимать соответствующие меры для улучшения температурной стабильности схем.
4. Схемы защиты
Чтобы предотвратить повреждение PMOSFET из-за перегрузки по току и перенапряжения во время работы, в схему необходимо установить защитные схемы, такие как защита от перегрузки по току и защита от перенапряжения. Эти схемы защиты могут эффективно защитить PMOSFET и продлить срок его службы.
Таким образом, PMOSFET — это тип MOSFET со специальной структурой и принципом работы. Его низкая мобильность и пригодность для низкоскоростных и низкочастотных приложений делают его широко применимым в конкретных областях. При проектировании схем PMOSFET необходимо уделять внимание управлению напряжением на затворе, подключениям нагрузки, температурной стабильности и схемам защиты, чтобы обеспечить правильную работу и надежность схемы.
Время публикации: 15 сентября 2024 г.
