Subiecte:
- tranzistorul MOS în general
- tranzistor MOS ca comutator
- Caracteristica tranzistorului MOS
general tranzistor MOS:
MOSFET (aceasta este abrevierea pentru tranzistor cu efect de câmp cu semiconductor de oxid de metal) este utilizat în multe microcontrolere. MOSFET-ul poate fi cel mai bine comparat cu un tranzistor obișnuit, deoarece atât FET-ul, cât și tranzistorul au trei conexiuni și, prin urmare, sunt capabili să controleze curenții. Diferența dintre FET și tranzistorul obișnuit este că FET-ul are nevoie doar de o tensiune pentru a comuta, în timp ce tranzistorul are nevoie de curent. Prin urmare, FET-ul este controlat fără energie, ceea ce beneficiază de o dezvoltare minimă a căldurii într-un microcontroler.
Imaginea prezintă un MOSFET. Cele trei picioare sunt conexiunile „poarta”, „de scurgere” și „sursă”.
tranzistor MOS ca comutator:
Cu tranzistorul N-MOS, poarta trebuie să devină pozitivă pentru a porni FET-ul. Tranzistorul P-MOS nu este încă descris pe această pagină.
Conexiunea din stânga devine poarta (g) numit, cel de sus se numește scurgere (d) iar cel de jos devine sursa(e) numit.
Dacă se aplică o tensiune pozitivă pe poartă, o concentrație mare de electroni este creată direct sub izolația porții sub influența câmpului electric. Acest lucru creează un canal n între dren și sursă, care permite conducerea directă între dren și sursă. Săgeata din simbol indică direcția fluxului de electroni. Cu n-MOS, săgeata îndreaptă spre canal.
Poarta se mai numește și electrod de control. În comparație cu tranzistorul normal, drenul este cel mai asemănător cu colectorul și sursa cu emițătorul. În mod normal, nu este posibilă conducerea între dren și sursă, deoarece există o încrucișare np-pn între ele. Acest lucru este comparabil cu două diode cu catodul care se atinge unul de celălalt.
Diagrama prezintă o baterie, un comutator, un LED și un MOSFET. Când întrerupătorul este închis, există o tensiune pe poartă. Acest lucru creează o conductie între scurgere și sursă, determinând curgerea unui curent. Deoarece un curent trece prin rezistor și LED, LED-ul se va aprinde.
În acest exemplu, poarta este controlată de comutatorul acţionat manual. În realitate, poarta este controlată de un ECU. Drenajul este conectat la racordul negativ al unui actuator; în diagramă LED-ul este actuatorul. Sursa este conectată la împământarea bateriei.
Caracteristica tranzistorului MOS:
La fel ca tranzistorul obișnuit, MOSFET-ul are și o caracteristică. Caracteristica poate fi folosită pentru a determina care trebuie să fie tensiunea de pe poartă pentru a controla actuatorul cu MOSFET.
Imaginea de mai jos prezintă o diagramă din stânga cu o lampă de 5 wați, care este controlată de MOSFET. Curba caracteristică a MOSFET este afișată în dreapta. Curentul prin dren poate fi văzut pe axa verticală (axa Y) a curbei caracteristice. Diferența de tensiune dintre dren și sursă poate fi citită pe axa orizontală (axa X).
Dacă tranzistorul este conducător deoarece ECU alimentează poarta cu o tensiune de alimentare, va curge un curent și lampa se va aprinde. Tensiunea măsurată cu voltmetrul în această situație este de 12 volți. Cu lampa de 5 wați, un curent de 0,42 Amperi (420 mA) curge prin scurgere.
Acum că sunt cunoscute tensiunea de 12 volți și curentul de 420 mA, aceste două puncte de intersecție pot fi introduse în caracteristică. Între aceste două puncte poate fi trasată o linie. Aceasta este linia fiscală. Această linie de sarcină poate fi utilizată pentru a determina care trebuie să fie tensiunea minimă pe poartă pentru ca MOSFET-ul să conducă. Pentru a vă asigura că MOSFET-ul este controlat complet, tensiunea de pe poartă este întotdeauna setată mai mare decât este necesar. Luați în considerare factorul de 1,5 Ibk pentru tranzistorul normal.
Curba caracteristică arată că tensiunea ideală pe poartă este de 5,5 volți. Cu cât este mai mare curentul prin scurgere, cu atât tensiunea de pe poartă trebuie să fie mai mare pentru ca MOSFET-ul să conducă.
Pagina înrudită:
