Предмети:
- МОП-транзистор в цілому
- МОП-транзистор як перемикач
- Характеристика МДН-транзистора
МОП транзистор загальний:
MOSFET (це абревіатура від Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) використовується в багатьох мікроконтролерах. МОП-транзистор найкраще можна порівняти зі звичайним транзистором, оскільки і польовий транзистор, і транзистор мають три з’єднання і, отже, можуть контролювати струми. Різниця між польовим транзистором і звичайним транзистором полягає в тому, що для перемикання польового транзистора потрібна лише напруга, тоді як для транзистора потрібен струм. Таким чином, польовий транзистор управляється без енергії, що сприяє мінімальному виділенню тепла в мікроконтролері.
На зображенні показано MOSFET. Три ноги – це з’єднання «воріт», «сток» і «вихід».
МОП-транзистор як перемикач:
З транзистором N-MOS затвор повинен стати плюсовим, щоб увімкнути польовий транзистор. Транзистор P-MOS ще не описано на цій сторінці.
Ліве з'єднання стає ворота (g) називається, верхній називається дренаж (d) а нижній стає джерело(а) називається.
Якщо до затвора подати позитивну напругу, то безпосередньо під ізоляцією затвора під дією електричного поля створюється велика концентрація електронів. Це створює n-канал між стоком і джерелом, що забезпечує пряму провідність між стоком і джерелом. Стрілка в символі вказує напрямок потоку електронів. Для n-MOS стрілка вказує на канал.
Затвор ще називають керуючим електродом. Порівняно зі звичайним транзистором, стік найбільш схожий на колектор, а витік – на емітер. Зазвичай провідність між стоком і витоком неможлива, оскільки між ними існує np-pn кросовер. Це можна порівняти з двома діодами, катоди яких торкаються один одного.
На схемі показано акумулятор, перемикач, світлодіод і MOSFET. Коли вимикач замкнутий, на затворі є напруга. Це створює провідність між стоком і джерелом, викликаючи течію струму. Оскільки через резистор і світлодіод протікає струм, світлодіод загориться.
У цьому прикладі воротами керують ручним перемикачем. Насправді воротами керує ECU. Дренаж підключається до негативного з'єднання приводу; на схемі світлодіод є виконавчим механізмом. Джерело підключається до заземлення акумулятора.
Характеристика МОП-транзистора:
Як і звичайний транзистор, MOSFET також має характеристику. Характеристику можна використовувати для визначення напруги на затворі, щоб керувати приводом за допомогою MOSFET.
На зображенні нижче показано діаграму ліворуч із лампою потужністю 5 Вт, якою керує MOSFET. Характеристична крива MOSFET показана праворуч. Струм через стік можна побачити на вертикальній осі (вісь Y) характеристичної кривої. Різницю напруги між стоком і джерелом можна прочитати по горизонтальній осі (вісь X).
Якщо транзистор проводить, тому що ECU подає на затвор напругу живлення, потече струм і лампа загориться. Напруга, виміряна вольтметром у цій ситуації, становить 12 вольт. З лампою потужністю 5 Вт струм 0,42 А (420 мА) протікає через дренаж.
Тепер, коли відомі напруга 12 вольт і сила струму 420 мА, ці дві точки перетину можна ввести в характеристику. Між цими двома точками можна провести лінію. Це податкова лінія. Ця лінія навантаження може бути використана для визначення мінімальної напруги на затворі, щоб MOSFET працював. Щоб переконатися, що MOSFET повністю контролюється, напруга на затворі завжди перевищує необхідне. Розглянемо коефіцієнт 1,5 Ibk для нормального транзистора.
Характеристика показує, що ідеальна напруга на затворі становить 5,5 вольт. Чим вищий струм через стік, тим вищою має бути напруга на затворі, щоб MOSFET проводив.
Пов'язана сторінка:
