Ці ведаеце вы пра схемы MOSFET?

Схемы MOSFET звычайна выкарыстоўваюцца ў электроніцы, а MOSFET расшыфроўваецца як метал-аксід-паўправадніковы палявы транзістар. Распрацоўка і прымяненне схем MOSFET ахопліваюць шырокі спектр абласцей. Ніжэй прыведзены падрабязны аналіз схем MOSFET:

I. Асноўная структура і прынцып працы MOSFET

1. Асноўная структура

MOSFET складаецца ў асноўным з трох электродаў: засаўкі (G), крыніцы (S) і сцёку (D), а таксама ізаляцыйнага пласта з аксіду металу. У залежнасці ад тыпу праводзячага канала МАП-транзістары класіфікуюцца на тыпы N-канальных і P-канальных. У залежнасці ад кіруючага эфекту напружання засаўкі на праводзячы канал, іх таксама можна падзяліць на МАП-транзістары ў рэжыме паляпшэння і рэжыме знясілення.

2. Прынцып працы

Прынцып працы MOSFET заснаваны на эфекце электрычнага поля для кантролю праводнасці паўправадніковага матэрыялу. Калі напружанне на засаўцы змяняецца, яно змяняе размеркаванне зарада на паверхні паўправадніка пад засаўкай, што кантралюе шырыню токаправоднага канала паміж крыніцай і сцёкам, такім чынам рэгулюючы ток сцёку. У прыватнасці, калі напружанне засаўкі перавышае пэўны парог, на паверхні паўправадніка ўтвараецца які праводзіць канал, які забяспечвае праводнасць паміж крыніцай і сцёкам. І наадварот, калі канал знікае, крыніца і сцёк адключаюцца.

II. Прымяненне схем MOSFET

1. Схемы ўзмацняльнікаў

МОП-транзістары можна выкарыстоўваць у якасці ўзмацняльнікаў, рэгулюючы напружанне на засаўцы для кіравання ўзмацненнем току. Яны выкарыстоўваюцца ў аўдыя-, радыёчастотных і іншых схемах узмацняльнікаў для забеспячэння нізкага ўзроўню шуму, нізкага энергаспажывання і высокага ўзмацнення.

2. Схемы пераключэння

MOSFET шырока выкарыстоўваюцца ў якасці перамыкачоў у лічбавых схемах, кіраванні сілкаваннем і драйверах рухавікоў. Кіруючы напругай на засаўцы, можна лёгка ўключаць і выключаць ланцуг. У якасці камутацыйных элементаў MOSFET маюць такія перавагі, як высокая хуткасць пераключэння, нізкае энергаспажыванне і простыя схемы кіравання.

3. Схемы аналагавага перамыкача

У аналагавых схемах MOSFET таксама могуць працаваць як аналагавыя перамыкачы. Рэгулюючы напружанне засаўкі, яны могуць кіраваць станам уключэння/выключэння, дазваляючы пераключаць і выбіраць аналагавыя сігналы. Гэты тып прыкладанняў распаўсюджаны ў апрацоўцы сігналаў і зборы даных.

4. Лагічныя схемы

MOSFET таксама шырока выкарыстоўваюцца ў лічбавых лагічных схемах, такіх як лагічныя элементы (І, АБО і г.д.) і блокі памяці. Аб'яднаўшы некалькі MOSFET, можна стварыць складаныя сістэмы лічбавых лагічных схем.

5. Схемы кіравання харчаваннем

У схемах кіравання харчаваннем MOSFET можна выкарыстоўваць для пераключэння харчавання, выбару магутнасці і рэгулявання магутнасці. Кантралюючы стан уключэння/выключэння MOSFET, можна дасягнуць эфектыўнага кіравання і кантролю магутнасці.

6. DC-DC пераўтваральнікі

MOSFET выкарыстоўваюцца ў пераўтваральніках DC-DC для пераўтварэння энергіі і рэгулявання напружання. Шляхам рэгулявання такіх параметраў, як працоўны цыкл і частата пераключэння, можна дасягнуць эфектыўнага пераўтварэння напружання і стабільнага выхаду.

III. Асноўныя канструктыўныя меркаванні для схем MOSFET

1. Кантроль напругі на засаўцы

Напружанне засаўкі з'яўляецца ключавым параметрам для кіравання праводнасцю MOSFET. Пры распрацоўцы схем вельмі важна забяспечыць стабільнасць і дакладнасць напружання засаўкі, каб пазбегнуць пагаршэння прадукцыйнасці або адмовы ланцуга з-за ваганняў напружання.

2. Абмежаванне току сцёку

MOSFET генеруюць пэўную колькасць току сцёку падчас працы. Каб абараніць МОП-транзістар і павысіць эфектыўнасць ланцуга, вельмі важна абмежаваць ток уцечкі шляхам адпаведнай распрацоўкі ланцуга. Гэта можа быць дасягнута шляхам выбару правільнай мадэлі MOSFET, усталявання належнага напружання на засаўцы і выкарыстання адпаведных супраціўленняў нагрузкі.

3. Тэмпературная стабільнасць

Прадукцыйнасць MOSFET істотна залежыць ад тэмпературы. Канструкцыя схем павінна ўлічваць уздзеянне тэмпературы на прадукцыйнасць MOSFET, а таксама павінны быць прыняты меры для павышэння тэмпературнай стабільнасці, такія як выбар мадэляў MOSFET з добрай пераноснасцю тэмператур і выкарыстанне метадаў астуджэння.

4. Ізаляцыя і абарона

У складаных ланцугах неабходныя меры ізаляцыі, каб прадухіліць перашкоды паміж рознымі часткамі. Каб абараніць MOSFET ад пашкоджанняў, таксама павінны быць рэалізаваны схемы абароны, такія як абарона ад перагрузкі па току і перанапружання.

У заключэнне можна сказаць, што схемы MOSFET з'яўляюцца важнай часткай прымянення электронных схем. Правільная канструкцыя і прымяненне схем MOSFET можа выконваць розныя функцыі схемы і адпавядаць розным патрабаванням прымянення.