Subyek:
- Transistor MOS secara umum
- Transistor MOS sebagai saklar
- Karakteristik transistor MOS
Transistor MOS umum:
MOSFET (ini adalah singkatan dari Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) digunakan di banyak mikrokontroler. MOSFET paling baik dibandingkan dengan transistor biasa, karena FET dan transistor memiliki tiga sambungan dan oleh karena itu mampu mengontrol arus. Perbedaan FET dengan transistor biasa adalah FET hanya membutuhkan tegangan untuk berpindah, sedangkan transistor membutuhkan arus. Oleh karena itu, FET dikendalikan tanpa energi, sehingga menghasilkan panas minimal dalam mikrokontroler.
Gambar menunjukkan MOSFET. Ketiga kakinya adalah sambungan “gerbang”, “saluran” dan “sumber”.
Transistor MOS sebagai saklar:
Dengan transistor N-MOS, gerbang harus menjadi positif untuk menghidupkan FET. Transistor P-MOS belum dijelaskan di halaman ini.
Sambungan kiri menjadi gerbang (g) disebut, yang paling atas disebut tiriskan (d) dan yang paling bawah menjadi sumber disebut.
Jika tegangan positif diterapkan ke gerbang, konsentrasi elektron yang besar tercipta langsung di bawah isolasi gerbang di bawah pengaruh medan listrik. Hal ini menciptakan saluran-n antara saluran dan sumber, yang memungkinkan konduksi langsung antara saluran dan sumber. Tanda panah pada simbol menunjukkan arah aliran elektron. Dengan n-MOS panah menunjuk ke arah saluran.
Gerbang ini juga disebut elektroda kontrol. Dibandingkan dengan transistor normal, saluran pembuangan paling mirip dengan kolektor dan sumber dengan emitor. Biasanya tidak ada konduksi yang mungkin terjadi antara saluran dan sumber, karena terdapat persilangan np-pn di antara keduanya. Hal ini sebanding dengan dua dioda yang katodanya saling bersentuhan.
Diagram menunjukkan baterai, sakelar, LED dan MOSFET. Ketika saklar ditutup maka ada tegangan pada gerbangnya. Hal ini menciptakan konduksi antara saluran dan sumber, menyebabkan arus mengalir. Karena ada arus yang mengalir melalui resistor dan LED, maka LED akan menyala.
Dalam contoh ini gerbang dikendalikan oleh saklar yang dioperasikan secara manual. Kenyataannya, gerbang tersebut dikendalikan oleh ECU. Saluran pembuangan dihubungkan ke sambungan negatif aktuator; dalam diagram LED adalah aktuator. Sumbernya terhubung ke ground baterai.
Karakteristik transistor MOS:
Sama seperti transistor biasa, MOSFET juga mempunyai ciri khas. Karakteristik tersebut dapat digunakan untuk menentukan berapa tegangan pada gerbang untuk mengontrol aktuator dengan MOSFET.
Gambar di bawah menunjukkan diagram di sebelah kiri dengan lampu 5 Watt yang dikendalikan oleh MOSFET. Kurva karakteristik MOSFET ditunjukkan di sebelah kanan. Arus yang melalui saluran dapat dilihat pada sumbu vertikal (sumbu Y) dari kurva karakteristik. Perbedaan tegangan antara saluran dan sumber dapat dibaca pada sumbu horizontal (sumbu X).
Jika transistor berjalan karena ECU mensuplai gerbang dengan tegangan suplai, arus akan mengalir dan lampu akan menyala. Tegangan yang diukur dengan voltmeter pada keadaan ini adalah 12 volt. Dengan lampu 5 Watt, arus sebesar 0,42 Ampere (420 mA) mengalir melalui saluran pembuangan.
Setelah diketahui tegangan 12 volt dan arus 420 mA, kedua titik potong tersebut dapat dimasukkan ke dalam karakteristik. Sebuah garis dapat ditarik antara dua titik ini. Ini adalah garis pajak. Garis beban ini dapat digunakan untuk menentukan berapa tegangan minimum pada gerbang agar MOSFET dapat bekerja. Untuk memastikan bahwa MOSFET terkontrol sepenuhnya, tegangan pada gerbang selalu diatur lebih tinggi dari yang diperlukan. Pertimbangkan faktor 1,5 Ibk untuk transistor normal.
Kurva karakteristik menunjukkan bahwa tegangan ideal pada gerbang adalah 5,5 volt. Semakin tinggi arus yang melalui saluran pembuangan, semakin tinggi tegangan pada gerbang agar MOSFET dapat bekerja.
Halaman terkait:
