Wat is PMOSFET, weet je dat?

I. Basisstructuur en werkingsprincipe

1. Basisstructuur

PMOSFET's hebben n-type substraten en p-kanalen, en hun structuur bestaat voornamelijk uit een gate (G), een source (S) en een drain (D). Op het n-type siliciumsubstraat bevinden zich twee P+-gebieden die respectievelijk als source en drain dienen en via het p-kanaal met elkaar zijn verbonden. De poort bevindt zich boven het kanaal en is van het kanaal geïsoleerd door een metaaloxide-isolatielaag.

2. Werkingsprincipes

PMOSFET's werken op dezelfde manier als NMOSFET's, maar met het tegenovergestelde type dragers. In een PMOSFET zijn de hoofddragers gaten. Wanneer een negatieve spanning wordt aangelegd op de poort ten opzichte van de bron, wordt een p-type inverse laag gevormd op het oppervlak van het n-type silicium onder de poort, die dient als een geul die de bron en de afvoer verbindt. Het veranderen van de poortspanning verandert de dichtheid van de gaten in het kanaal, waardoor de geleidbaarheid van het kanaal wordt geregeld. Wanneer de poortspanning laag genoeg is, bereikt de dichtheid van de gaten in het kanaal een niveau dat hoog genoeg is om geleiding tussen de bron en de afvoer mogelijk te maken; omgekeerd wordt het kanaal afgesloten.

II. Kenmerken en toepassingen

1. Kenmerken

Lage mobiliteit: P-kanaal MOS-transistors hebben een relatief lage gatmobiliteit, dus de transconductantie van PMOS-transistors is kleiner dan die van NMOS-transistors onder dezelfde geometrie en bedrijfsspanning.

Geschikt voor toepassingen met lage snelheid en lage frequentie: vanwege de lagere mobiliteit zijn geïntegreerde PMOS-circuits geschikter voor toepassingen in gebieden met lage snelheid en lage frequentie.

Geleidingsomstandigheden: De geleidingsomstandigheden van PMOSFET's zijn tegengesteld aan die van NMOSFET's en vereisen een poortspanning die lager is dan de bronspanning.

 

1. Toepassingen

High Side Switching: PMOSFET's worden doorgaans gebruikt in high side-schakelconfiguraties waarbij de source is aangesloten op de positieve voeding en de drain is aangesloten op het positieve uiteinde van de belasting. Wanneer de PMOSFET geleidt, verbindt deze het positieve uiteinde van de belasting met de positieve voeding, waardoor er stroom door de belasting kan stromen. Deze configuratie is heel gebruikelijk op gebieden zoals energiebeheer en motoraandrijvingen.

Omgekeerde beveiligingscircuits: PMOSFET's kunnen ook worden gebruikt in omgekeerde beveiligingscircuits om schade aan het circuit te voorkomen die wordt veroorzaakt door omgekeerde voeding of terugstroming van belastingsstroom.

III. Ontwerp en overwegingen

1. POORTSPANNINGSREGELING

Bij het ontwerpen van PMOSFET-circuits is nauwkeurige controle van de poortspanning vereist om een ​​goede werking te garanderen. Omdat de geleidingsomstandigheden van PMOSFET's tegengesteld zijn aan die van NMOSFET's, moet aandacht worden besteed aan de polariteit en grootte van de poortspanning.

2. Laadaansluiting

Bij het aansluiten van de belasting moet aandacht worden besteed aan de polariteit van de belasting om ervoor te zorgen dat de stroom correct door de PMOSFET vloeit, en aan het effect van de belasting op de prestaties van de PMOSFET, zoals spanningsval, stroomverbruik, enz. , moet ook worden overwogen.

3. Temperatuurstabiliteit

De prestaties van PMOSFET's worden sterk beïnvloed door de temperatuur, dus bij het ontwerpen van circuits moet rekening worden gehouden met het effect van temperatuur op de prestaties van PMOSFET's, en er moeten overeenkomstige maatregelen worden genomen om de temperatuurstabiliteit van de circuits te verbeteren.

4. Beveiligingscircuits

Om te voorkomen dat PMOSFET's tijdens bedrijf worden beschadigd door overstroom en overspanning, moeten beveiligingscircuits zoals overstroombeveiliging en overspanningsbeveiliging in het circuit worden geïnstalleerd. Deze beveiligingscircuits kunnen de PMOSFET effectief beschermen en de levensduur ervan verlengen.

 

Samenvattend is PMOSFET een type MOSFET met een speciale structuur en werkingsprincipe. De lage mobiliteit en geschiktheid voor toepassingen met lage snelheid en lage frequentie maken het breed toepasbaar in specifieke domeinen. Bij het ontwerpen van PMOSFET-circuits moet aandacht worden besteed aan poortspanningsregeling, belastingsaansluitingen, temperatuurstabiliteit en beveiligingscircuits om een ​​goede werking en betrouwbaarheid van het circuit te garanderen.