Якія функцыі MOSFET?

Існуе два асноўных тыпу МАП-транзістараў: раздзельны тып пераходу і тып ізаляванага затвора. МАП-транзістар злучэння (JFET) названы таму, што мае два PN-пераходы і ізаляваны затворMOSFET(JGFET) названы таму, што затвор цалкам ізаляваны ад іншых электродаў. У цяперашні час сярод MOSFET з ізаляваным затворам найбольш часта выкарыстоўваецца MOSFET, які называецца MOSFET (метал-аксід-паўправаднік MOSFET); акрамя таго, існуюць сілавыя МАП-транзістары PMOS, NMOS і VMOS, а таксама нядаўна выпушчаныя сілавыя модулі πMOS і VMOS і г.д.

 

У залежнасці ад розных канальных паўправадніковых матэрыялаў, тып злучэння і тып ізаляцыйнага затвора дзеляцца на канальны і P-канал. Калі падзяліць у залежнасці ад рэжыму праводнасці, MOSFET можна падзяліць на тып знясілення і тып узмацнення. МАП-транзістары злучэння маюць знясілены тып, а МАП з ізаляваным затворам - як знясілены, так і пашыраны.

Палявыя транзістары можна падзяліць на пераходныя палявыя транзістары і MOSFET. МАП-транзістары дзеляцца на чатыры катэгорыі: N-канальны тып знясілення і тып паляпшэння; Тып знясілення і ўзмацнення P-канала.

 

Характарыстыкі MOSFET

Характарыстыкай MOSFET з'яўляецца напружанне паўднёвага затвора UG; які кантралюе яго ідэнтыфікатар току сцёку. У параўнанні са звычайнымі біпалярнымі транзістарамі MOSFET валодаюць такімі характарыстыкамі, як высокі ўваходны супраціў, нізкі ўзровень шуму, шырокі дынамічны дыяпазон, нізкае энергаспажыванне і простая інтэграцыя.

 

Калі абсалютнае значэнне адмоўнага напружання зрушэння (-UG) павялічваецца, знясілены пласт павялічваецца, канал памяншаецца, а ток сцёку ID памяншаецца. Калі абсалютнае значэнне адмоўнага напружання зрушэння (-UG) памяншаецца, знясілены пласт памяншаецца, канал павялічваецца, а ID току сцёку павялічваецца. Можна заўважыць, што ток сцёку ID кантралюецца напругай на засаўцы, таму MOSFET з'яўляецца прыладай з кіраваннем напругай, гэта значыць змены выхаднога току кіруюцца зменамі уваходнага напружання, каб дасягнуць узмацнення і іншыя мэты.

 

Як і біпалярныя транзістары, калі MOSFET выкарыстоўваецца ў такіх схемах, як узмацненне, напружанне зрушэння таксама павінна быць дададзена да яго засаўкі.

Да засаўкі трубкі з эфектам палявога пераходу трэба прыкласці зваротнае напружанне зрушэння, гэта значыць адмоўнае напружанне засаўкі павінна быць пададзена да трубкі N-канала, а дадатнае напружанне затвора павінна быць прыменена да трубкі P-канала. МАП-транзістар з узмоцненым ізаляваным затворам павінен падаваць прамое напружанне на затвор. Напружанне на засаўцы ізалявальнага MOSFET з рэжымам знясілення можа быць станоўчым, адмоўным або "0". Метады дадання зрушэння ўключаюць метад фіксаванага зрушэння, метад зрушэння з самазабеспячэннем, метад прамога злучэння і г.д.

MOSFETмае шмат параметраў, у тым ліку параметры пастаяннага току, параметры пераменнага току і гранічныя параметры, але пры нармальным выкарыстанні вам трэба звярнуць увагу толькі на наступныя асноўныя параметры: насычаны ток сток-крыніца, напружанне адціскання IDSS Up, (злучальная трубка і рэжым знясілення ізаляваны затворная трубка, або напружанне ўключэння UT (узмоцненая ізаляваная затворная трубка), праводнасць gm, напружанне прабоя сток-выток BUDS, максімальнае рассейванне магутнасці PDSM і максімальны ток уцёк-выток IDSM.

(1) Насычаны ток сток-выток

Насычаны ток сток-выток IDSS адносіцца да току сток-выток, калі напружанне на засаўцы UGS=0 у МАП-транзістары з ізаляваным затворам злучэння або знясілення.

(2) Напружанне адціскання

Напружанне адціскання UP адносіцца да напружання на засаўцы, калі злучэнне сток-выток проста абарвана ў МАП-транзістары з ізаляваным затворам злучэння або знясілення. Як паказана на 4-25 для крывой UGS-ID трубкі з N-каналам, значэнне IDSS і UP можна выразна ўбачыць.

(3) Напружанне ўключэння

Напружанне ўключэння UT адносіцца да напружання засаўкі, калі злучэнне сток-выток толькі што зроблена ва ўзмоцненым ізаляваным MOSFET засаўцы. На малюнку 4-27 паказана крывая UGS-ID трубкі N-канала, і значэнне UT можна добра ўбачыць.

(4) Праводнасць

Праводнасць gm паказвае здольнасць напружання затвор-выток UGS кіраваць токам сцёку ID, гэта значыць стаўленне змены току сцёку ID да змены напружання UGS затвор-выток. 9 м - важны параметр для вымярэння магчымасці ўзмацненняMOSFET.

(5) Напружанне прабоя сток-крыніца

Напружанне прабоя сток-выток BUDS адносіцца да максімальнага напружання сток-выток, якое можа прыняць MOSFET, калі напружанне засаўка-выток UGS пастаяннае. Гэта абмежавальны параметр, і працоўнае напружанне, якое падаецца на MOSFET, павінна быць меншым за BUDS.

(6) Максімальная рассейваная магутнасць

Максімальнае рассейванне магутнасці PDSM таксама з'яўляецца лімітавым параметрам, які адносіцца да максімальнага дазволенага рассейвання магутнасці сток-выток без пагаршэння прадукцыйнасці MOSFET. Пры выкарыстанні фактычнае энергаспажыванне MOSFET павінна быць менш, чым PDSM, і пакідаць пэўны запас.

(7) Максімальны ток сток-выток

Максімальны ток сток-выток IDSM - гэта яшчэ адзін абмежавальны параметр, які адносіцца да максімальнага току, які можа праходзіць паміж сцёкам і крыніцай, калі MOSFET працуе ў нармальным рэжыме. Працоўны ток MOSFET не павінен перавышаць IDSM.

1. Для ўзмацнення можна выкарыстоўваць MOSFET. Паколькі ўваходны супраціў узмацняльніка MOSFET вельмі высокі, кандэнсатар сувязі можа быць малым, і электралітычныя кандэнсатары выкарыстоўваць не трэба.

2. Высокі ўваходны супраціў MOSFET вельмі падыходзіць для пераўтварэння імпедансу. Ён часта выкарыстоўваецца для пераўтварэння імпедансу ва ўваходным каскадзе шматкаскадных узмацняльнікаў.

3. MOSFET можа выкарыстоўвацца ў якасці пераменнага рэзістара.

4. MOSFET можна зручна выкарыстоўваць у якасці крыніцы пастаяннага току.

5. MOSFET можа выкарыстоўвацца ў якасці электроннага перамыкача.

 

MOSFET мае характарыстыкі нізкага ўнутранага супраціву, высокага вытрымліванага напружання, хуткага пераключэння і высокай энергіі лавін. Разлічаны дыяпазон току 1A-200A і дыяпазон напружання 30V-1200V. Мы можам наладзіць электрычныя параметры ў адпаведнасці з сферамі прымянення і планамі прымянення заказчыка, каб палепшыць надзейнасць прадукту кліента, агульную эфектыўнасць пераўтварэння і канкурэнтаздольнасць па цане прадукту.

 

Параўнанне MOSFET і транзістара

(1) MOSFET - гэта элемент кіравання напругай, а транзістар - элемент кіравання токам. Калі толькі невялікая колькасць току дазваляецца атрымліваць ад крыніцы сігналу, варта выкарыстоўваць MOSFET; калі напружанне сігналу нізкае і вялікая колькасць току дазваляецца браць з крыніцы сігналу, варта выкарыстоўваць транзістар.

(2) MOSFET выкарыстоўвае асноўныя носьбіты для правядзення электрычнасці, таму яго называюць уніпалярным, у той час як транзістары маюць як асноўныя, так і меншыя носьбіты для правядзення электрычнасці. Яго называюць біпалярным апаратам.

(3) Выток і сцёк некаторых MOSFET могуць выкарыстоўвацца ўзаемазаменна, а напружанне на засаўцы можа быць станоўчым або адмоўным, што з'яўляецца больш гнуткім, чым транзістары.

(4) MOSFET можа працаваць ва ўмовах вельмі малога току і вельмі нізкага напружання, і яго вытворчы працэс можа лёгка інтэграваць шмат MOSFET на крамянёвай пласціне. Такім чынам, МАП-транзістары шырока выкарыстоўваюцца ў буйных інтэгральных схемах.

 

Як судзіць аб якасці і палярнасці MOSFET

Выберыце дыяпазон мультиметра да RX1K, падключыце чорны тэставы провад да полюса D, а чырвоны - да полюса S. Дакраніцеся рукой да полюсаў G і D адначасова. МАП-транзістар павінен знаходзіцца ў стане імгненнай праводнасці, гэта значыць стрэлка лічыльніка паварочваецца ў становішча з меншым супраціўленнем. , а затым дакрануцца рукамі да полюсаў G і S, MOSFET не павінен мець адказу, гэта значыць стрэлка лічыльніка не вернецца ў нулявое становішча. У гэты час варта меркаваць, што MOSFET з'яўляецца добрай трубкай.

Выберыце дыяпазон мультиметра да RX1K і вымерайце супраціўленне паміж трыма кантактамі MOSFET. Калі супраціўленне паміж адным штыфтам і двума іншымі штыфтамі бясконцае, і яно застаецца бясконцым пасля абмену тэставымі провадамі, то гэты штыфт з'яўляецца полюсам G, а два іншых штыфта - полюсам S і полюсам D. Затым з дапамогай мультиметра вымерайце адзін раз значэнне супраціву паміж полюсамі S і полюсамі D, памяняйце тэставыя провады і вымерайце яшчэ раз. Той, у якога меншае значэнне супраціву, чорны. Выпрабавальны провад падключаецца да полюса S, а чырвоны - да полюса D.

 

Выяўленне MOSFET і меры засцярогі пры выкарыстанні

1. Выкарыстоўвайце паказальны мультиметр, каб вызначыць MOSFET

1) Выкарыстоўвайце метад вымярэння супраціўлення для ідэнтыфікацыі электродаў злучэння MOSFET

Згодна з з'явай, што прамыя і зваротныя значэнні супраціву PN-пераходу МАП-транзістара адрозніваюцца, можна ідэнтыфікаваць тры электроды пераходу МАП-транзістара. Канкрэтны метад: усталюйце для мультиметра дыяпазон R×1k, абярыце любыя два электроды і вымерайце іх значэнні супраціўлення ў прамым і зваротным кірунку адпаведна. Калі прамыя і зваротныя значэнні супраціву двух электродаў роўныя і складаюць некалькі тысяч Ом, то два электроды з'яўляюцца сцёкам D і крыніцай S адпаведна. Паколькі для пераходных MOSFET сток і выток узаемазаменныя, астатнім электродам павінен быць затвор G. Вы таксама можаце дакрануцца чорным выпрабавальным провадам (чырвоны таксама дапушчальны) мультыметра да любога электрода, а іншым выпрабавальным провадам да дакраніцеся паслядоўна да астатніх двух электродаў, каб вымераць значэнне супраціву. Калі двойчы вымераныя значэнні супраціву прыблізна роўныя, электрод, які знаходзіцца ў кантакце з чорным выпрабавальным провадам, з'яўляецца засаўкай, а два іншых электрода - сцёкам і вытокам адпаведна. Калі абодва значэнні супраціву, вымераныя двойчы, вельмі вялікія, гэта азначае, што гэта зваротны кірунак PN-пераходу, гэта значыць абодва яны з'яўляюцца зваротнымі супраціўленнямі. Можна вызначыць, што гэта N-канальны МОП-транзістар, і чорны выпрабавальны провад падлучаны да засаўкі; калі значэнні супраціву, вымераныя двойчы, роўныя. Значэнні супраціву вельмі малыя, што паказвае на тое, што гэта прамы PN-пераход, гэта значыць прамы супраціў, і вызначаецца як P-канальны MOSFET. Чорны выпрабавальны провад таксама падлучаны да засаўкі. Калі вышэйзгаданая сітуацыя не адбываецца, вы можаце замяніць чорны і чырвоны тэставыя провады і праводзіць тэст у адпаведнасці з вышэйзгаданым метадам, пакуль не будзе ідэнтыфікавана сетка.

 

2) Выкарыстоўвайце метад вымярэння супраціву для вызначэння якасці MOSFET

Метад вымярэння супраціву заключаецца ў выкарыстанні мультиметра для вымярэння супраціўлення паміж вытокам і сцёкам MOSFET, засаўкай і вытокам, засаўкай і сцёкам, засаўкай G1 і засаўкай G2, каб вызначыць, ці адпавядае яно значэнню супраціву, указанаму ў кіраўніцтве па MOSFET. Кіраўніцтва добрае ці дрэннае. Канкрэтны метад: спачатку ўсталюйце мультиметр на дыяпазон R×10 або R×100 і вымерайце супраціўленне паміж крыніцай S і сцёкам D, звычайна ў дыяпазоне ад дзесяткаў Ом да некалькіх тысяч Ом (гэта можна ўбачыць у у кіраўніцтве, што розныя мадэлі трубак, іх значэнне супраціву адрозніваецца), калі вымеранае значэнне супраціву перавышае нармальнае значэнне, гэта можа быць з-за дрэннага ўнутранага кантакту; калі вымеранае значэнне супраціву бясконцае, гэта можа быць унутраны зламаны полюс. Затым усталюйце мультиметр на дыяпазон R×10k, а потым вымерайце значэнні супраціву паміж засаўкамі G1 і G2, паміж засаўкай і крыніцай, а таксама паміж засаўкай і сцёкам. Калі ўсе вымераныя значэнні супраціву бясконцыя, гэта азначае, што трубка нармальная; калі прыведзеныя вышэй значэнні супраціву занадта малыя або ёсць шлях, гэта азначае, што трубка дрэнная. Варта адзначыць, што калі два засаўкі зламаныя ў трубе, для выяўлення можна выкарыстоўваць метад замены кампанентаў.

 

3) Выкарыстоўвайце метад уводу індукцыйнага сігналу для ацэнкі магчымасці ўзмацнення MOSFET

Канкрэтны метад: выкарыстоўвайце ўзровень супраціву мультиметра R×100, падключыце чырвоны выпрабавальны провад да крыніцы S, а чорны выпрабавальны провад - да сцёку D. Дадайце напругу сілкавання 1,5 В да MOSFET. У гэты час значэнне супраціву паміж сцёкам і крыніцай паказваецца стрэлкай метра. Затым зацісніце рукой засаўку G злучэння MOSFET і дадайце да засаўкі сігнал індукаванага напружання чалавечага цела. Такім чынам з-за эфекту ўзмацнення трубкі зменяцца напружанне сток-выток VDS і ток сцёку Ib, гэта значыць зменіцца супраціўленне паміж сцёкам і вытокам. З гэтага можна заўважыць, што стрэлка метра вагаецца ў значнай ступені. Калі іголка ручной рашоткі мала хістаецца, гэта азначае, што ўзмацняльная здольнасць трубкі дрэнная; калі іголка моцна хістаецца, значыць, узмацняльная здольнасць трубкі вялікая; калі іголка не рухаецца, гэта азначае, што трубка дрэнная.

 

Згодна з апісаным вышэй метадам, мы выкарыстоўваем шкалу R×100 мультиметра для вымярэння пераходу MOSFET 3DJ2F. Спачатку адкрыйце G-электрод трубкі і вымерайце супраціўленне сток-выток RDS, якое павінна быць 600 Ом. Утрымліваючы электрод G рукой, стрэлка глюкометра паварочваецца налева. Паказаны супраціў RDS складае 12 кОм. Калі стрэлка метра вагаецца больш, гэта значыць, што трубка спраўная. , і мае вялікую магчымасць узмацнення.

 

Ёсць некалькі момантаў, на якія варта звярнуць увагу пры выкарыстанні гэтага метаду: па-першае, пры праверцы МОП-транзістара і трыманні засаўкі рукой стрэлка мультиметра можа хіснуцца ўправа (значэнне супраціву памяншаецца) або ўлева (значэнне супраціву павялічваецца) . Гэта звязана з тым, што напружанне пераменнага току, выкліканае чалавечым целам, адносна высокае, і розныя МАП-транзістары могуць мець розныя працоўныя кропкі пры вымярэнні з дыяпазонам супраціву (працуючы ў насычанай або ненасычанай зоне). Выпрабаванні паказалі, што RDS большасці трубак павялічваецца. Гэта значыць стрэлка гадзінніка вагаецца налева; RDS некалькіх трубак памяншаецца, у выніку чаго стрэлка гадзінніка хіліцца ўправа.

Але незалежна ад напрамку, у якім вагаецца стрэлка гадзінніка, пакуль стрэлка гадзінніка вагаецца больш, гэта азначае, што трубка мае большую здольнасць да ўзмацнення. Па-другое, гэты метад таксама працуе для MOSFET. Але варта адзначыць, што ўваходнае супраціўленне MOSFET высокае, і дазволенае індукцыйнае напружанне затвора G не павінна быць занадта высокім, таму не заціскайце затвор непасрэдна рукамі. Вы павінны выкарыстоўваць ізаляваную ручку адвёрткі, каб дакрануцца да брамы металічным стрыжнем. , каб прадухіліць непасрэднае даданне зарада, выкліканага чалавечым целам, да варот, выклікаючы паломку варот. Па-трэцяе, пасля кожнага вымярэння слупы GS трэба замыкаць. Гэта таму, што на кандэнсатары пераходу GS будзе невялікі зарад, які стварае напружанне VGS. У выніку стрэлкі глюкометра могуць не рухацца пры паўторным вымярэнні. Адзіны спосаб разрадзіць зарад - гэта кароткае замыканне зарада паміж электродамі GS.

4) Выкарыстоўвайце метад вымярэння супраціўлення для ідэнтыфікацыі немаркіраваных MOSFET

Спачатку выкарыстоўвайце метад вымярэння супраціву, каб знайсці два кантакты са значэннямі супраціву, а менавіта крыніцу S і сцёк D. Астатнія два кантакты з'яўляюцца першым затворам G1 і другім затворам G2. Запішыце значэнне супраціву паміж крыніцай S і сцёкам D, вымеранае спачатку двума выпрабавальнымі провадамі. Памяняйце тэставыя провады і вымерайце яшчэ раз. Запішыце вымеранае значэнне супраціўлення. Чорны выпрабавальны провад з большым значэннем супраціву, вымераным двойчы. Падлучаны электрод - сток D; чырвоны выпрабавальны провад падлучаны да крыніцы S. Полюсы S і D, вызначаныя гэтым метадам, таксама можна праверыць шляхам ацэнкі магчымасці ўзмацнення трубкі. Гэта азначае, што чорны тэставы провад з вялікай здольнасцю ўзмацнення падлучаны да полюса D; чырвоны выпрабавальны провад падлучаны да зямлі да 8-полюснага. Вынікі тэстаў абодвух метадаў павінны быць аднолькавымі. Пасля вызначэння пазіцый сцёку D і крыніцы S усталюйце схему ў адпаведнасці з адпаведнымі пазіцыямі D і S. Як правіла, G1 і G2 таксама будуць выраўнаваны ў паслядоўнасці. Гэта вызначае становішча двух варот G1 і G2. Гэта вызначае парадак кантактаў D, S, G1 і G2.

5) Выкарыстоўвайце змяненне значэння зваротнага супраціву для вызначэння памеру праводнасці

Пры вымярэнні прадукцыйнасці праводнасці MOSFET для паляпшэння канала VMOSN вы можаце выкарыстоўваць чырвоны выпрабавальны провад для падлучэння крыніцы S, а чорны - да сцёку D. Гэта эквівалентна даданню зваротнага напружання паміж крыніцай і сцёкам. У гэты час засаўка адкрыта, і значэнне зваротнага супраціву трубкі вельмі нестабільнае. Выберыце дыяпазон Ом мультиметра да дыяпазону высокага супраціву R×10kΩ. У гэты час напруга ў лічыльніку вышэй. Калі вы дакранецеся рукой да сеткі G, вы ўбачыце, што значэнне зваротнага супраціву трубкі значна змяняецца. Чым большая змена, тым вышэй значэнне каэфіцыента праводнасці трубкі; калі каэфіцыент праводнасці доследнай трубкі вельмі малы, выкарыстоўвайце гэты метад для вымярэння Калі , зваротнае супраціўленне змяняецца нязначна.

 

Меры засцярогі пры выкарыстанні MOSFET

1) Для бяспечнага выкарыстання MOSFET лімітавыя значэнні такіх параметраў, як рассейваная магутнасць трубкі, максімальнае напружанне сток-выток, максімальнае напружанне затвор-выток і максімальны ток не могуць быць перавышаны ў схеме схемы.

2) Пры выкарыстанні розных тыпаў МОП-транзістараў іх неабходна падключаць да схемы ў строгай адпаведнасці з неабходным зрушэннем і выконваць палярнасць зрушэння МАП-транзістара. Напрыклад, існуе PN-пераход паміж крыніцай засаўкі і сцёкам MOSFET-транзістара злучэння, а засаўка N-канальнай трубкі не можа мець станоўчае зрушэнне; засаўка Р-канальнай трубкі не можа мець адмоўны зрух і г.д.

3) Паколькі ўваходны супраціў MOSFET надзвычай высокі, кантакты павінны быць замкнёныя на кароткі час падчас транспарціроўкі і захоўвання і павінны быць упакаваны з металічным экранам для прадухілення знешняга выкліканага патэнцыялу ад паломкі засаўкі. У прыватнасці, звярніце ўвагу, што MOSFET нельга змяшчаць у пластыкавую скрынку. Захоўваць яго лепш за ўсё ў металічнай скрынцы. У той жа час звярніце ўвагу на захаванне вільгацятрываласці трубкі.

4) Для прадухілення індуктыўнага паломкі затвора MOSFET усе тэставыя прыборы, варштаты, паяльнікі і самі схемы павінны быць добра заземлены; пры паянні штыфтаў спачатку прылітаваць крыніца; перад падключэннем да ланцуга, трубка Усе канцы провада павінны быць замкнуты адзін на адзін, а матэрыял кароткага замыкання павінен быць выдалены пасля завяршэння зваркі; пры выманні трубкі са стойкі для кампанентаў трэба выкарыстоўваць адпаведныя метады, каб пераканацца, што цела чалавека зазямлена, напрыклад, выкарыстоўваць зазямляльнае кольца; вядома, калі прасунуты. Паяльнік з газавым нагрэвам больш зручны для зваркі MOSFET і забяспечвае бяспеку; трубку нельга ўстаўляць у ланцуг або выцягваць з яго да адключэння сілкавання. Пры выкарыстанні MOSFET неабходна звярнуць увагу на вышэйзгаданыя меры бяспекі.

5) Пры ўсталёўцы MOSFET звярніце ўвагу на месца ўстаноўкі і старайцеся не знаходзіцца побач з награвальным элементам; для прадухілення вібрацыі трубаправоднай арматуры неабходна зацягнуць абалонку трубы; калі штыфты сагнутыя, яны павінны быць на 5 мм больш, чым памер кораня, каб гарантаваць, што Пазбягайце згінання штыфтаў і ўцечкі паветра.

Для сілавых MOSFET патрабуюцца добрыя ўмовы адводу цяпла. Паколькі сілавыя MOSFET выкарыстоўваюцца ва ўмовах высокай нагрузкі, неабходна распрацаваць дастатковую колькасць цеплаадводаў, каб гарантаваць, што тэмпература корпуса не перавышае намінальнага значэння, каб прылада магла працаваць стабільна і надзейна на працягу доўгага часу.

Карацей кажучы, каб забяспечыць бяспечнае выкарыстанне MOSFET, ёсць шмат рэчаў, на якія трэба звярнуць увагу, а таксама ёсць розныя меры бяспекі, якія неабходна прыняць. Большасць прафесійнага і тэхнічнага персаналу, асабліва большасць электронных энтузіястаў, павінны дзейнічаць зыходзячы са сваёй рэальнай сітуацыі і прымаць практычныя спосабы бяспечнага і эфектыўнага выкарыстання MOSFET.