Wat is de rol van MOSFET's met een kleine spanning?

Er zijn veel varianten vanMOSFET's, voornamelijk onderverdeeld in junctie-MOSFET's en MOSFET's met geïsoleerde poort, twee categorieën, en ze hebben allemaal N-kanaal- en P-kanaalpunten.

Metaaloxide-halfgeleider veldeffecttransistor, ook wel MOSFET genoemd, is onderverdeeld in MOSFET van het uitputtingstype en MOSFET van het verbeteringstype.

MOSFET's zijn ook onderverdeeld in buizen met één poort en buizen met dubbele poort. MOSFET met dubbele poort heeft twee onafhankelijke poorten G1 en G2, door de constructie van het equivalent van twee MOSFET's met enkele poort die in serie zijn geschakeld, en de uitgangsstroom verandert door de spanningsregeling met twee poorten. Deze eigenschap van MOSFET's met dubbele poort biedt veel gemak bij gebruik als hoogfrequente versterkers, versterkers met versterkingsregeling, mixers en demodulatoren.

1, MOSFETsoort en structuur

MOSFET is een soort FET (een ander soort is JFET), kan worden vervaardigd in verbeterd of uitputtingstype, P-kanaal of N-kanaal in totaal vier typen, maar de theoretische toepassing van alleen verbeterde N-kanaal MOSFET en verbeterde P- kanaal MOSFET, dus meestal NMOS genoemd, of PMOS verwijst naar deze twee soorten. Wat betreft het gebruik van MOSFET's van het uitputtingstype: het zoeken naar de hoofdoorzaak wordt niet aanbevolen. Wat betreft de twee verbeterde MOSFET's: NMOS wordt het meest gebruikt. De reden hiervoor is dat de aan-weerstand klein is en gemakkelijk te vervaardigen. Toepassingen voor schakelende voedingen en motoraandrijvingen maken doorgaans gebruik van NMOS. het volgende citaat, maar ook meer op NMOS gebaseerd. Er zijn drie pinnen van de MOSFET-parasitaire capaciteit tussen de drie pinnen, wat niet onze behoeften is, maar vanwege beperkingen in het productieproces. Het bestaan ​​van parasitaire capaciteit in het ontwerp of de selectie van het aandrijfcircuit om wat tijd te besparen, maar er is geen manier om dit te vermijden, en vervolgens een gedetailleerde introductie. In het MOSFET-schema zijn de drain en source tussen een parasitaire diode te zien. Dit wordt de lichaamsdiode genoemd. Bij het aandrijven van rationele belastingen is deze diode erg belangrijk. Overigens bestaat de lichaamsdiode alleen in een enkele MOSFET, meestal niet in de geïntegreerde schakelingchip.

2, MOSFET-geleidingskarakteristieken

De betekenis van geleiding is als een schakelaar, gelijk aan een schakelaarsluiting. NMOS-karakteristieken, Vgs groter dan een bepaalde waarde zullen geleiden, geschikt voor gebruik in het geval dat de bron geaard is (low-end drive), alleen de poortspanning arriveert bij 4V of 10V.PMOS-karakteristieken zal Vgs minder dan een bepaalde waarde geleiden, geschikt voor gebruik in het geval dat de bron is aangesloten op de VCC (high-end drive).

PMOS kan natuurlijk heel gemakkelijk te gebruiken zijn als een high-end driver, maar vanwege de on-weerstand, de dure, minder soorten uitwisselingen en andere redenen, wordt in de high-end driver meestal nog steeds NMOS gebruikt.

3, MOSFETschakelverlies

Of het nu NMOS of PMOS is, nadat de aan-weerstand bestaat, zodat de stroom energie in deze weerstand zal verbruiken, wordt dit deel van de verbruikte energie het aan-weerstandsverlies genoemd. Als u een MOSFET met een kleine aan-weerstand selecteert, wordt het verlies aan aan-weerstand verminderd. De gebruikelijke MOSFET-aan-weerstand met laag vermogen ligt meestal in de tientallen milliohm, daar enkele milliohm. MOS in de aan- en uitschakeltijd mag niet plaatsvinden in de onmiddellijke voltooiing van de spanning over de MOS, er is een proces van vallen, de stroom vloeit door een proces van stijgen, gedurende deze tijd is het verlies van de MOSFET het product van de spanning en stroom wordt het schakelverlies genoemd. Meestal is het schakelverlies veel groter dan het geleidingsverlies, en hoe sneller de schakelfrequentie, hoe groter het verlies. Een groot product van spanning en stroom op het moment van geleiding vormt een groot verlies. Het verkorten van de schakeltijd vermindert het verlies bij elke geleiding; het verminderen van de schakelfrequentie vermindert het aantal schakelaars per tijdseenheid. Beide benaderingen kunnen het schakelverlies verminderen.

 
4, MOSFET-aandrijving

Vergeleken met bipolaire transistors wordt algemeen aangenomen dat er geen stroom nodig is om de MOSFET te laten geleiden, maar alleen dat de GS-spanning boven een bepaalde waarde ligt. Dit is gemakkelijk te doen, maar we hebben ook snelheid nodig. In de structuur van de MOSFET kun je zien dat er een parasitaire capaciteit bestaat tussen GS, GD, en de aansturing van de MOSFET is, in theorie, het opladen en ontladen van de capaciteit. Voor het opladen van de condensator is stroom nodig, en aangezien het onmiddellijk opladen van de condensator als kortsluiting kan worden beschouwd, zal de momentane stroom hoog zijn. Selectie/ontwerp van MOSFET-aandrijving Het eerste waar u op moet letten, is de grootte van de momentane kortsluitstroom die kan worden geleverd. Het tweede waar u op moet letten is dat, doorgaans gebruikt in high-end drive-NMOS, de poortspanning op verzoek groter is dan de bronspanning. High-end drive MOS buisgeleidingsbronspanning en afvoerspanning (VCC) hetzelfde, dus de poortspanning dan de VCC 4V of 10V. ervan uitgaande dat we in hetzelfde systeem een ​​speciaal boostcircuit nodig hebben om een ​​hogere spanning te krijgen dan de VCC. Veel motordrivers zijn voorzien van een geïntegreerde laadpomp, waar u op moet letten is dat u de juiste externe condensator moet kiezen om voldoende kortsluitstroom te krijgen om de MOSFET aan te drijven. 4V of 10V, hierboven genoemd, is een veelgebruikte MOSFET op spanning, vanwege het ontwerp moet er natuurlijk een bepaalde marge zijn. Hoe hoger de spanning, hoe sneller de inschakelsnelheid en hoe lager de inschakelweerstand. Meestal worden er ook kleinere MOSFET's met aan-stand-spanning gebruikt in verschillende categorieën, maar in 12V-auto-elektronicasystemen is een gewone 4V-aan-stand voldoende.

De belangrijkste parameters van de MOSFET zijn als volgt:

1. poortbrondoorslagspanning BVGS - tijdens het verhogen van de poortbronspanning, zodat de poortstroom IG van nul begint met een scherpe toename van VGS, bekend als de poortbrondoorslagspanning BVGS.

2. inschakelspanning VT - inschakelspanning (ook wel drempelspanning genoemd): zorg ervoor dat de source S en drain D tussen het begin van het geleidende kanaal de vereiste gate-spanning vormen; - gestandaardiseerde N-kanaal MOSFET, VT is ongeveer 3 ~ 6V; - na het verbeteringsproces kan de MOSFET VT-waarde worden teruggebracht tot 2 ~ 3V.

3. Drain-doorslagspanning BVDS - onder de voorwaarde dat VGS = 0 (versterkt), tijdens het verhogen van de drain-spanning zodat de ID dramatisch begint te stijgen wanneer de VDS de drain-doorslagspanning BVDS wordt genoemd - ID dramatisch toegenomen als gevolg van de volgende twee aspecten:

(1) lawine-afbraak van de depletielaag nabij de afvoerelektrode

(2) doorslag van de drain-source interpole penetratie - een MOSFET met een kleine spanning, de kanaallengte is kort, van tijd tot tijd om de VDS te vergroten zal het draingebied van de uitputtingslaag van tijd tot tijd uitzetten naar het brongebied , zodat de kanaallengte van nul, dat wil zeggen tussen de penetratie van de afvoerbron, de penetratie, het brongebied van de meeste dragers, het brongebied, recht zal zijn om de uitputtingslaag van de absorptie van het elektrische veld te weerstaan, om het lekgebied te bereiken, resulterend in een grote ID.

4. DC-ingangsweerstand RGS-dwz de verhouding van de toegevoegde spanning tussen de poortbron en de poortstroom. Deze eigenschap wordt soms uitgedrukt in termen van de poortstroom die door de poort MOSFET's RGS vloeit en kan gemakkelijk 1010Ω overschrijden. 5.

5. laagfrequente transconductantie gm in de VDS voor een vaste waarde van de omstandigheden, de microvariantie van de drainstroom en de microvariantie van de poortbronspanning veroorzaakt door deze verandering wordt de transconductantie gm genoemd, die de controle van de poortbronspanning op de poort weerspiegelt afvoerstroom laat zien dat de MOSFET-versterking een belangrijke parameter is, doorgaans in het bereik van enkele tot enkele mA/V. De MOSFET kan gemakkelijk groter zijn dan 1010Ω.