Viðfangsefni:
- MOS smári almennt
- MOS smári sem rofi
- MOS smári einkenni
MOS smári almennt:
MOSFET (þetta er skammstöfun á Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) er notað í mörgum örstýringum. MOSFET má best líkja við venjulegan smári, því bæði FET og smári eru með þrjár tengingar og geta því stjórnað straumum. Munurinn á FET og venjulegum smára er að FET þarf aðeins spennu til að skipta á meðan smári þarf straum. FET er því stjórnað án orku, sem gagnast lágmarks hitaþróun í örstýringu.
Myndin sýnir MOSFET. Fæturnir þrír eru „hlið“, „afrennsli“ og „uppspretta“ tengingar.
MOS smári sem rofi:
Með N-MOS smára verður hliðið að verða jákvætt til að kveikja á FET. P-MOS smári er ekki enn lýst á þessari síðu.
Vinstri tengingin verður hlið (g) kallaður, sá efsti heitir holræsi (d) og sú neðsta verður að heimildir) kallaði.
Ef jákvæð spenna er sett á hliðið myndast mikill styrkur rafeinda beint undir hlið einangrun undir áhrifum rafsviðsins. Þetta skapar n-rás milli niðurfalls og uppsprettu, sem gerir beina leiðni milli fráfalls og uppsprettu kleift. Örin í tákninu sýnir stefnu rafeindaflæðis. Með n-MOS vísar örin í átt að rásinni.
Hliðið er einnig kallað stjórn rafskaut. Í samanburði við venjulegan smári er frárennslið mest svipað safnaranum og uppspretta sendisins. Venjulega er engin leiðni möguleg milli frárennslis og uppsprettu, vegna þess að það er np-pn crossover á milli þeirra. Þetta er sambærilegt við tvær díóða þar sem bakskautið snertir hvor aðra.
Skýringarmyndin sýnir rafhlöðu, rofa, LED og MOSFET. Þegar rofanum er lokað er spenna á hliðinu. Þetta skapar leiðni milli frárennslis og uppsprettu, sem veldur því að straumur flæðir. Vegna þess að straumur rennur í gegnum viðnámið og ljósdíóðann mun ljósdíóðan kvikna.
Í þessu dæmi er hliðinu stjórnað með handstýrðum rofa. Í raun og veru er hliðinu stjórnað af ECU. Niðurfallið er tengt við neikvæða tengingu stýrisbúnaðar; á skýringarmyndinni er ljósdíóðan stýririnn. Uppspretta er tengd við jörðu rafhlöðunnar.
MOS smári einkenni:
Rétt eins og venjulegur smári hefur MOSFET einnig eiginleika. Hægt er að nota eiginleikann til að ákvarða hver spennan á hliðinu þarf að vera til að stjórna stýrisbúnaðinum með MOSFET.
Myndin hér að neðan sýnir skýringarmynd til vinstri með 5 Watta lampa, sem er stjórnað af MOSFET. Einkennandi ferill MOSFET er sýndur til hægri. Straumurinn í gegnum niðurfallið sést á lóðrétta ásnum (Y-ásnum) einkennandi ferilsins. Spennumuninn á frárennsli og upptökum má lesa á lárétta ásnum (X-ásnum).
Ef smári er leiðandi vegna þess að ECU sér hliðinu fyrir spennu mun straumur flæða og lampinn kviknar. Spennan sem mæld er með voltmælinum í þessum aðstæðum er 12 volt. Með 5 Watta lampanum rennur 0,42 Ampere (420 mA) straumur í gegnum niðurfallið.
Nú þegar vitað er um 12 volta spennu og 420 mA straum er hægt að setja þessa tvo skurðpunkta inn í einkenni. Hægt er að draga línu á milli þessara tveggja punkta. Þetta er skattalínan. Þessa hleðslulínu er hægt að nota til að ákvarða hver lágmarksspennan á hliðinu þarf að vera til þess að MOSFET leiði. Til að tryggja að MOSFET sé að fullu stjórnað er spennan á hliðinu alltaf meiri en nauðsynlegt er. Lítum á stuðulinn 1,5 Ibk fyrir venjulega smára.
Einkennandi ferillinn sýnir að kjörspenna á hliðinu er 5,5 volt. Því hærri sem straumurinn er í gegnum niðurfallið, því hærri verður spennan á hliðinu að vera til að MOSFET leiði.
Tengd síða:
