Предметы:
- МОП-транзистор в целом
- МОП-транзистор в качестве переключателя
- Характеристика МОП-транзистора
МОП-транзистор общий:
МОП-транзистор (это аббревиатура металлооксидно-полупроводникового полевого транзистора) используется во многих микроконтроллерах. MOSFET лучше всего можно сравнить с обычным транзистором, поскольку и полевой транзистор, и транзистор имеют три соединения и, следовательно, способны управлять токами. Разница между полевым транзистором и обычным транзистором заключается в том, что полевому транзистору для переключения требуется только напряжение, а транзистору — ток. Таким образом, управление полевым транзистором осуществляется без использования энергии, что способствует минимальному выделению тепла в микроконтроллере.
На изображении показан МОП-транзистор. Три ножки представляют собой соединения «ворота», «сток» и «исток».
МОП-транзистор в качестве переключателя:
В случае N-МОП-транзистора затвор должен стать положительным, чтобы открыть полевой транзистор. П-МОП-транзистор на этой странице еще не описан.
Левое соединение становится ворота (г) называется, верхний называется дренаж (г) и нижний становится источник(и) сказал.
Если к затвору приложено положительное напряжение, то непосредственно под изоляцией затвора под действием электрического поля создается большая концентрация электронов. Это создает n-канал между стоком и истоком, что обеспечивает прямую проводимость между стоком и истоком. Стрелка на символе указывает направление потока электронов. В случае n-MOS стрелка указывает на канал.
Затвор еще называют управляющим электродом. По сравнению с обычным транзистором сток больше всего похож на коллектор, а исток на эмиттер. Обычно между стоком и истоком невозможна проводимость, поскольку между ними имеется перекресток np-pn. Это сравнимо с двумя диодами, катод которых касается друг друга.
На схеме показаны аккумулятор, переключатель, светодиод и МОП-транзистор. Когда переключатель замкнут, на затворе присутствует напряжение. Это создает проводимость между стоком и истоком, вызывая протекание тока. Поскольку через резистор и светодиод протекает ток, светодиод загорается.
В этом примере ворота управляются ручным переключателем. На самом деле воротами управляет ЭБУ. Слив подключается к отрицательному выводу привода; на схеме светодиод это исполнительный механизм. Источник подключен к земле аккумулятора.
Характеристика МОП-транзистора:
Как и обычный транзистор, МОП-транзистор также имеет свою характеристику. По характеристике можно определить, каким должно быть напряжение на затворе для управления приводом с МОП-транзистором.
На изображении ниже показана схема слева с лампой мощностью 5 Вт, которая управляется МОП-транзистором. Характеристическая кривая МОП-транзистора показана справа. Ток через сток можно увидеть на вертикальной оси (ось Y) характеристической кривой. Разность напряжений между стоком и истоком можно прочитать по горизонтальной оси (ось X).
Если транзистор является проводящим, поскольку ЭБУ подает на затвор напряжение питания, потечет ток и лампа загорится. Напряжение, измеренное вольтметром, в этой ситуации составляет 12 вольт. У лампы мощностью 5 Вт через сток течет ток силой 0,42 Ампера (420 мА).
Теперь, когда известны напряжение 12 Вольт и ток 420 мА, эти две точки пересечения можно ввести в характеристику. Между этими двумя точками можно провести линию. Это налоговая линия. Эту нагрузочную линию можно использовать для определения минимального напряжения на затворе, чтобы МОП-транзистор работал. Чтобы обеспечить полное управление МОП-транзистором, напряжение на затворе всегда устанавливается выше, чем необходимо. Рассмотрим коэффициент 1,5 Ibk для обычного транзистора.
Характеристическая кривая показывает, что идеальное напряжение на затворе составляет 5,5 вольт. Чем выше ток через сток, тем выше должно быть напряжение на затворе, чтобы МОП-транзистор мог проводить ток.
Связанная страница:
