Alan etkili transistör kümesi
Alan etkili bir transistör veya FET, çıkış akımının bir elektrik alanı tarafından kontrol edildiği bir transistördür. FET, bazen tek taşıyıcı tipi işlemi içerdiğinden tek kutuplu transistör olarak adlandırılır. Temel FET transistör tipleri BJT'den tamamen farklıdır transistör temelleri . FET, kaynak, drenaj ve geçit terminalleri olan üç terminalli yarı iletken cihazlardır.
Yük taşıyıcılar, kaynaktan aktif bir kanaldan akan elektronlar veya deliklerdir. Kaynaktan drenaja bu elektron akışı, geçit ve kaynak terminalleri boyunca uygulanan voltaj tarafından kontrol edilir.
FET Transistör Türleri
FET'ler iki tiptedir - JFET'ler veya MOSFET'ler.
Bağlantı FET
Bir Kavşak FET
Bağlantı FET transistörü, elektrikle kontrol edilen bir anahtar olarak kullanılabilen bir tür alan etkili transistördür. elektrik enerjisi kaynaklar arasındaki aktif bir kanaldan boşaltma terminallerine akar. Ters uygulayarak kapı terminaline ön gerilim kanal gerilir, böylece elektrik akımı tamamen kesilir.
Bağlantı FET transistörü iki polaritede mevcuttur;
N- Kanal JFET
N kanal JFET
N kanallı JFET, yanlarında iki p-tipi katmanın katkılı olduğu n-tipi bir çubuktan oluşur. Elektron kanalı, cihaz için N kanalını oluşturur. Kapı terminalini oluşturmak için birbirine bağlanan N-kanallı cihazın her iki ucunda iki omik kontak yapılır.
Kaynak ve tahliye terminalleri çubuğun diğer iki tarafından alınır. Kaynak ve boşaltma terminalleri arasındaki potansiyel fark, Vdd olarak adlandırılır ve kaynak ve kapı terminali arasındaki potansiyel fark, Vgs olarak adlandırılır. Yük akışı, elektronların kaynaktan drenaja akışından kaynaklanmaktadır.
Boşaltma ve kaynak terminalleri boyunca pozitif bir voltaj uygulandığında, elektronlar 'S' kaynağından boşaltma 'D' terminaline akarken, geleneksel boşaltma akımı Id drenaj yoluyla kaynağa akar. Akım cihazdan akarken tek durumdadır.
Geçit terminaline negatif bir polarite voltajı uygulandığında, kanalda bir tükenme bölgesi yaratılır. Kanal genişliği azaltılır, dolayısıyla kaynak ile boşaltma arasındaki kanal direnci artar. Geçit-kaynak bağlantısı ters eğimli olduğundan ve cihazda akım akışı olmadığından, kapalı durumdadır.
Yani temelde, kapı terminalinde uygulanan voltaj artırılırsa, kaynaktan drenaja daha az miktarda akım akacaktır.
N kanalı JFET, P kanalı JFET'den daha büyük bir iletkenliğe sahiptir. Bu nedenle N kanalı JFET, P kanalı JFET'e kıyasla daha verimli bir iletkendir.
P-Kanal JFET
P kanalı JFET, iki tarafında n-tipi katmanların katkılı olduğu bir P-tipi çubuktan oluşur. Kapı terminali, her iki tarafta omik kontakların birleştirilmesiyle oluşturulur. Bir N kanal JFET'de olduğu gibi, kaynak ve tahliye terminalleri çubuğun diğer iki tarafından alınır. Kaynak ve tahliye terminali arasında yük taşıyıcı olarak deliklerden oluşan P tipi bir kanal oluşturulur.
P kanalı JFET çubuğu
Drenaj ve kaynak terminallerine uygulanan negatif voltaj, akımın kaynaktan drenaj terminaline akışını sağlar ve cihaz omik bölgede çalışır. Kapı terminaline uygulanan pozitif bir voltaj, kanal genişliğinin azalmasını sağlayarak kanal direncini artırır. Daha olumlu, kapı voltajı daha az cihazdan geçen akımdır.
P kanal Bağlantı FET Transistörünün özellikleri
Aşağıda, p kanalı Bağlantı Alan Etkili transistörün karakteristik eğrisi ve transistörün farklı çalışma modları verilmiştir.
P kanal bağlantı FET transistörünün özellikleri
Kesim bölgesi : Kapı terminaline uygulanan voltaj kanal için yeterince pozitif olduğunda minimum genişlik , akım akışı yok. Bu, cihazın kesik bölgede olmasına neden olur.
Ohmik bölge : Cihazdan geçen akım, bir arıza voltajına ulaşılana kadar uygulanan voltajla doğrusal orantılıdır. Bu bölgede, transistör akımın akışına bir miktar direnç gösterir.
Doygunluk bölgesi : Drenaj kaynağı voltajı, cihazdan geçen akım drenaj kaynağı voltajı ile sabit olacak ve sadece geçit kaynağı voltajı ile değişecek bir değere ulaştığında, cihazın doyma bölgesinde olduğu söylenir.
Kırılma bölgesi : Drenaj kaynağı voltajı, tükenme bölgesinin bozulmasına ve boşaltma akımında ani bir artışa neden olacak bir değere ulaştığında, cihazın arıza bölgesinde olduğu söylenir. Bu arıza bölgesine, kapı kaynağı voltajı daha pozitif olduğunda daha düşük bir drenaj kaynağı voltajı değeri için daha erken ulaşılır.
MOSFET Transistör
MOSFET transistör
MOSFET transistörü, adından da anlaşılacağı gibi, yüzeyinde metal bir oksit tabakası biriktirilmiş ve kaynak oluşturmak için tabakadan çıkarılan delikler ile p-tipi (n-tipi) yarı iletken bir çubuktur (içine dağılmış iki ağır katkılı n-tipi bölge ile) ve tahliye terminalleri. Kapı terminalini oluşturmak için oksit tabakasının üzerine bir metal tabaka bırakılır. Alan etkili transistörlerin temel uygulamalarından biri, Anahtar olarak MOSFET.
Bu tip FET transistörünün kaynak, drenaj ve geçit olmak üzere üç terminali vardır. Kapı terminaline uygulanan voltaj, kaynaktan drenaja akım akışını kontrol eder. Yalıtkan bir metal oksit tabakasının varlığı, cihazın yüksek giriş empedansına sahip olmasına neden olur.
Çalışma Modlarına Göre MOSFET Transistör Türleri
MOSFET transistörü, en yaygın kullanılan alan etkili transistör türüdür. MOSFET işlemi, MOSFET transistörlerinin sınıflandırıldığı iki modda gerçekleştirilir. Geliştirme modunda MOSFET işlemi, kademeli bir kanal oluşumundan oluşurken, tükenme modunda MOSFET, zaten dağılmış bir kanaldan oluşur. MOSFET'in gelişmiş bir uygulaması CMOS .
Geliştirme MOSFET Transistörü
MOSFET'in kapı terminaline negatif voltaj uygulandığında, pozitif yük taşıyan taşıyıcılar veya delikler oksit tabakasının yakınında daha fazla birikir. Kaynaktan tahliye terminaline bir kanal oluşturulur.
Geliştirme MOSFET Transistörü
Gerilim daha negatif hale getirildikçe kanal genişliği artar ve akım kaynaktan drenaj terminaline akar. Dolayısıyla, akımın akışı uygulanan kapı voltajıyla 'artarken', bu cihaza Geliştirme tipi MOSFET denir.
Tükenme Modu MOSFET Transistörü
Tükenme modu MOSFET, boşaltma ile kaynak terminal arasında yayılan bir kanaldan oluşur. Herhangi bir kapı voltajı olmadığında, akım kanal nedeniyle kaynaktan drenaja akar.
Tükenme modu MOSFET transistörü
Bu geçit voltajı negatif yapıldığında, kanalda pozitif yükler birikir.
Bu, kanalda hareketsiz yüklerin tükenme bölgesine veya bölgesine neden olur ve akımın akışını engeller. Dolayısıyla, akımın akışı tükenme bölgesinin oluşumundan etkilendiğinden, bu cihaza tükenme modu MOSFET adı verilir.
Anahtar olarak MOSFET'i içeren uygulamalar
BLDC motorun hızını kontrol etme
MOSFET, bir DC motoru çalıştırmak için bir anahtar olarak kullanılabilir. Burada MOSFET'i tetiklemek için bir transistör kullanılır. Bir mikro denetleyiciden gelen PWM sinyalleri, transistörü açmak veya kapatmak için kullanılır.
BLDC motorun hızını kontrol etme
Mikrodenetleyici piminden gelen mantıksal düşük bir sinyal, OPTO Kuplörünün çalışmasına neden olur ve çıkışında yüksek bir mantık sinyali oluşturur. PNP transistörü kesilir ve buna göre MOSFET tetiklenir ve AÇILIR. Tahliye ve kaynak terminalleri kısa devre yapar ve akım, dönmeye başlayacak şekilde motor sargılarına akar. PWM sinyalleri, motorun hız kontrolü .
Bir dizi LED'i sürmek:
Bir dizi LED'i sürmek
Bir anahtar olarak MOSFET işlemi, bir dizi LED'in yoğunluğunu kontrol etme uygulamasını içerir. Burada, mikrodenetleyici gibi harici kaynaklardan gelen sinyallerle tahrik edilen bir transistör, MOSFET'i sürmek için kullanılır. Transistör kapatıldığında, MOSFET beslemeyi alır ve AÇILIR, böylece LED dizisine uygun şekilde önyargı sağlar.
MOSFET kullanarak Lambayı Değiştirme:
MOSFET kullanarak Lambayı Değiştirme
MOSFET, lambaların değiştirilmesini kontrol etmek için bir anahtar olarak kullanılabilir. Burada da MOSFET bir transistör anahtarı kullanılarak tetiklenir. Bir mikro denetleyici gibi harici bir kaynaktan gelen PWM sinyalleri, transistörün iletimini kontrol etmek için kullanılır ve buna göre MOSFET açılır veya kapanır, böylece lambanın anahtarını kontrol eder.
Alan etkili transistörler konusunda okuyuculara en iyi bilgileri sağlamada başarılı olduğumuzu umuyoruz. Okuyucuların basit bir soruyu yanıtlamasını istiyoruz - FET'ler BJT'lerden nasıl farklıdır ve neden karşılaştırmalı olarak daha fazla kullanılırlar.
Lütfen aşağıdaki yorum bölümünde geri bildiriminizle birlikte yanıtlarınızı.
Fotoğrafa katkı verenler
Alan etkili transistör kümesi Alibaba
N kanal JFET tarafından Solarbotics
P channel JFET bar sıralama wikimedia
P kanalı JFET karakteristik eğrisi öğrenmekaboutelectronics
MOSFET transistörü tarafından imimg
MOSFET transistörünün geliştirilmesi Bugünkü devreler
