MOSFET on kolminapainen, jänniteohjattu, korkea tuloimpedanssi ja yksinapainen laite, joka on olennainen komponentti erilaisissa elektronisissa piireissä. Yleensä nämä laitteet luokitellaan kahteen lisälaitetyyppiin Mosfet & Depletion Mosfet sen perusteella, onko niillä kanavia oletustilassa vai ei vastaavasti. Jälleen, parannus-MOSFETit luokitellaan p-kanavan parannus-MOSFET:iin ja n-kanavan parannus- ja tyhjennys-MOSFETit luokitellaan p-kanavan tyhjennys- ja n-kanavan tyhjennys-MOSFETeihin. Joten tässä artikkelissa käsitellään yhtä MOSFET-tyyppiä, kuten P-kanava MOSFET .
Mikä on P-kanavan MOSFET?
Eräs MOSFET-tyyppi, jossa kanava koostuu suurimmasta osasta varauksenkuljettajia aukkoina, tunnetaan nimellä p-kanava MOSFET. Kun tämä MOSFET on aktivoitu, suurin osa varauksenkuljettajista, kuten reikistä, liikkuu koko kanavan läpi. Tämä MOSFET on toisin kuin N-kanavainen MOSFET, koska N MOSFET:ssä suurin osa varauksenkantajista on elektroneja. The P-kanavan MOSFET-symbolit parannustilassa ja tyhjennystilassa näkyvät alla.
P-kanavainen MOSFET sisältää P-kanava-alueen, joka on järjestetty kahden liittimen, kuten lähde (S) ja nielu (D) väliin, ja runko on n-alue. Samoin kuin N-kanavainen MOSFET, tämän tyyppinen MOSFET sisältää myös kolme liitintä, kuten lähde, tyhjennys ja portti. Tässä sekä lähde- että tyhjennysliittimet on seostettu voimakkaasti p-tyypin materiaaleilla ja tässä MOSFET:ssä käytetty substraattityyppi on n-tyyppinen.
Työskentely
Suurin osa P-kanavan MOSFET:ien varauksenkantajista on reikiä, joissa näillä varauksenkantajilla on alhainen liikkuvuus verrattuna N-kanavan MOSFET:issä käytettyyn elektroniin. Suurin ero p-kanavan ja n-kanavan MOSFETin välillä on, että p-kanavassa tarvitaan negatiivinen jännite Vgs:stä (portin liittimestä lähteeseen) MOSFETin aktivoimiseksi, kun taas n-kanavalla se tarvitsee positiivisen VGS-jännitteen. Siksi P-Channel-tyyppinen MOSFET on täydellinen vaihtoehto korkean puolen kytkimille.
Aina kun annamme negatiivisen (-) jännitteen tämän MOSFETin hilaliitännässä, oksidikerroksen alla olevat varauksenkantajat, kuten elektronit, työnnetään alaspäin substraattiin. Joten reikien miehittämä tyhjennysalue on yhteydessä luovuttajaatomeihin. Joten negatiivinen (-) hilajännite houkuttelee reikiä nielualueelta & p+ -lähteestä kanavan alueelle.
Katso tästä linkistä lisätietoja MOSFET kytkimenä
P-kanavan MOSFET-tyypit
Käytettävissä on kahden tyyppisiä p-kanavan MOSFETejä. P-kanavan lisäys-MOSFET ja P-kanavan tyhjennys-MOSFET.
P-kanavan parannus MOSFET
P-kanavan parannus MOSFET on yksinkertaisesti suunniteltu kevyesti seostetulla n-substraatilla. Tässä kaksi voimakkaasti seostettua p-tyypin materiaalia erotetaan kanavan pituuden kuten 'L' kautta. Ohut piidioksidikerros kerrostetaan alustalle, jota tavallisesti kutsutaan dielektriseksi kerrokseksi.
Tässä MOSFETissä kaksi P-tyyppistä materiaalia muodostavat lähteen (S) ja viemärin (D) ja alumiinia käytetään dielektrisen pinnoitteena portin (G) liittimen muodostamiseksi. Täällä MOSFETin lähde ja runko on yksinkertaisesti kytketty GND:hen.
Kun hilaliittimeen (G) syötetään negatiivinen jännite, varausten +ve-pitoisuus asettuu dielektrisen kerroksen alle kapasitanssivaikutuksen vuoksi. Elektronit, jotka ovat käytettävissä n-substraatissa hylkivyyden vuoksi, siirtyvät.
Kun negatiivinen jännite syötetään nieluliittimeen, negatiivinen jännite nielualueella pienentää hilan ja nielun välistä jännite-eroa, jolloin johtavan kanavan leveys pienenee kohti nielualuetta ja virta syötetään lähteestä nieluun.
MOSFETin sisään muodostettu kanava vastustaa virran virtausta lähteestä viemäriin. Tässä kanavan resistanssi riippuu pääasiassa kanavan sivukuvasta ja jälleen tämän kanavan poikkileikkaus riippuu hilaliittimeen syötetystä negatiivisesta jännitteestä. Siten virtaa lähteestä nieluun voidaan ohjata hilaliittimeen syötetyn jännitteen avulla, joten MOSFET tunnetaan jänniteohjatuksi laitteena. Kun reikäpitoisuus muodostaa kanavan, virran virtaus koko kanavassa paranee negatiivisen hilajännitteen kasvun vuoksi, joten tämä tunnetaan nimellä P - Channel Enhancement MOSFET.
P-kanavan tyhjennys MOSFET
P-kanavan tyhjennys-MOSFET-rakenne on päinvastainen n-kanavan tyhjennys-MOSFET:ksi. Tämän MOSFETin kanava on valmiiksi rakennettu sen sisältämien p-tyypin epäpuhtauksien vuoksi. Kun negatiivinen (-) jännite on kohdistettu hilaliittimeen, vähemmistövarauksen kantajat, kuten n-tyypin elektronit, vetäytyvät p-tyypin kanavaa kohti. Tässä tilassa, kun nielu on käänteinen esijännite, laite alkaa johtaa, vaikka kun negatiivinen jännite nielussa kasvaa, se johtaa tyhjennyskerroksen muodostumiseen.
Tämä alue riippuu pääasiassa reikien vuoksi muodostuneesta kerroskonsentraatiosta. Tyhjennyskerroksen alueen leveys vaikuttaa kanavan johtavuusarvoon. Joten alueen jännitearvojen vaihteluilla virran virtausta ohjataan. Lopulta portti ja tyhjennys pysyvät negatiivisessa polariteetissa, kun taas lähde pysyy '0'-arvossa.
Kuinka käytät P-Channel Mosfetia?
Täydentävä MOSFET-kytkinpiiri moottorin ohjaamiseksi on esitetty alla. Tämä kytkinpiiri käyttää kahta MOSFETiä, kuten P-kanavaa ja N-kanavaa, ohjaamaan moottoria molempiin suuntiin. Tässä piirissä nämä kaksi MOSFETiä on yksinkertaisesti kytketty luomaan kaksisuuntainen kytkin käyttämällä kaksoissyöttöä moottorin kautta, joka on kytketty yhteisen tyhjennys- ja GND-referenssin väliin.
Kun tulojännite on MATALA, piiriin kytketty P-kanavan MOSFET kytketään PÄÄLLE ja N-kanavan MOSFET sammutetaan, koska sen portti lähdeliitokseen on biasoitu negatiivisesti, minkä seurauksena piirissä oleva moottori kääntyy yhteen suuntaan. Tässä moottoria ohjataan +VDD-syöttökiskon avulla.
Vastaavasti kun tulo on HIGH, N-kanavainen MOSFET kytkeytyy PÄÄLLE ja P-kanavainen laite sammuu, koska sen portti lähdeliitokseen on biasoitu positiivisesti. Nyt moottori kääntyy vastakkaiseen suuntaan, koska moottorin liitinjännite on käännetty, kun se syötetään -VDD-syöttökiskon kautta.
Tämän jälkeen moottorin eteenpäin suuntaa varten käytetään P-kanavatyyppistä MOSFET-järjestelmää kytkemään +ve-syötön moottoriin, kun taas päinvastaisessa suunnassa käytetään N-kanavaista MOSFETiä kytkemään -ve-syöttö moottoriin. moottori.
- Tässä, kun molemmat MOSFETit ovat pois päältä, moottori lakkaa toimimasta.
- Kun MOSFET1 on PÄÄLLÄ, MOSFET2 on OFF, jolloin moottori käy eteenpäin.
- Kun MOSFET1 on POIS PÄÄLTÄ, MOSFET2 on PÄÄLLÄ, niin moottori käy vastakkaiseen suuntaan.
Kuinka testaat P-kanavan MOSFETiä?
P-kanavan MOSFETin testaus voidaan tehdä digitaalisella yleismittarilla seuraavien vaiheiden avulla.
- Ensin sinun on asetettava yleismittari diodialueelle
- Aseta MOSFET mille tahansa puupöydälle osoittamalla sen painettu puoli itseäsi kohti.
- Käytä digitaalisen yleismittarin anturin oikosulkua MOSFETin tyhjennys- ja hilaliitännät, jolloin ensinnäkin laitteen sisäinen kapasitanssi purkautuu, joten se on erittäin tarpeellista MOSFET-testausprosessissa.
- Aseta nyt yleismittarin punainen värianturi lähdeliittimeen ja musta anturi tyhjennysliittimeen.
- Saat avoimen piirin lukeman yleismittarin näytölle.
- Sen jälkeen, vaihtamatta MOSFETin lähdeliittimen PUNAISTA värianturia, ota musta värianturi pois tyhjennysliittimestä ja aseta se MOSFETin porttiliittimeen muutamaksi sekunniksi ja aseta se takaisin MOSFETin tyhjennysliittimeen.
- Tällä hetkellä yleismittari näyttää matalan arvon tai jatkuvuusarvon yleismittarin näytössä.
- Siinä kaikki, tämä varmistaa, että MOSFET on kunnossa ja ilman ongelmia. Mikä tahansa muu lukutyyppi määrittää viallisen MOSFETin.
P-kanavan MOSFET-vikatilat
MOSFET-vika esiintyy usein näennäisesti selittämättömistä syistä jopa hyvän suunnittelun, hienoimpien komponenttien ja uuden moottorin kanssa. Yleensä MOSFETit ovat erittäin kestäviä, mutta ne voivat kuitenkin epäonnistua erittäin nopeasti ylittyneiden luokitusten vuoksi. Tässä aiomme selittää joitakin MOSFETin tärkeimmistä vikatiloista ja niiden välttämisestä.
MOSFETin sisällä ilmenneiden vikojen selvittäminen on erittäin vaikeaa, koska emme ole tietoisia siitä, mikä tarkalleen tapahtui aiheuttamaan vikoja. Tässä on lueteltu joitain MOSFET:ssä ilmeneviä vikatiloja, kuten seuraava.
- Aina kun suuri virta syöttää koko MOSFETin, se lämpenee. Huono jäähdytys voi myös vahingoittaa MOSFETiä äärimmäisistä lämpötiloista.
- Viallinen akku.
- Lumivyöryn epäonnistuminen.
- dV/dt vika.
- Tukkeutunut tai juuttunut moottori.
- Nopea kiihtyvyys tai hidastus.
- Liiallinen tehohäviö.
- Ylivirta
- Kuorma oikosulkulla
- Vieraita esineitä.
Ominaisuudet
The P-kanavan MOSFET-ominaisuus s käsitellään alla.
- Nämä MOSFETit ovat jänniteohjattuja laitteita.
- Näillä laitteilla on korkeat tuloimpedanssiarvot.
- P-kanavassa kanavan johtavuus johtuu negatiivisesta polariteetista hilaliitännässä.
Verrattuna n-kanavaan p-kanavan Mosfet-ominaisuudet ovat samanlaiset, mutta ainoa ero on polariteeteissa, koska substraattien arvot eivät ole samat tässä.
Edut
The P-kanavan MOSFETin edut Sisällytä seuraavat.
- Tämä MOSFET-rakenne on hyvin yksinkertainen, joten sitä voidaan käyttää paikoissa, joissa tilaa on rajoitetusti, kuten pienjänniteasemissa ja eristämättömissä POL-sovelluksissa.
- Tämä on yksinkertaistettu portin ajotapa korkean puolen kytkinpaikassa ja vähentää usein kokonaiskustannuksia
- MOSFETien tarjoama hyötysuhde on korkeampi käytettäessä matalilla jännitteillä.
- JFETeihin verrattuna MOSFETeillä on korkea tuloimpedanssi.
- Niillä on korkea tyhjennysvastus pienemmän kanavavastuksen vuoksi.
- Nämä ovat erittäin yksinkertaisia valmistaa.
- Se tukee nopeaa toimintaa verrattuna JFET:eihin.
The P-kanavan MOSFETin haitat Sisällytä seuraavat.
- MOSFETin ohut oksidikerros tekee siitä herkän sähköstaattisten varausten aiheuttamille vaurioille.
- Nämä eivät ole vakaita, kun käytetään suuria jännitteitä.
Siten tämä on yleiskatsaus p-kanavasta MOSFET – toimii , tyypit ja sen sovellukset. Tässä on kysymys sinulle, mikä on n-kanavainen MOSFET?
