El principio de funcionamiento del transistor de efecto de campo.

Explique brevemente el principio de funcionamiento del transistor de efecto de campo MOS.

El transistor de efecto de campo MOS también se denomina MOSFET, que es la abreviatura de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. Generalmente tiene dos tipos: tipo de escape y tipo mejorado. Este artículo utiliza un transistor de efecto de campo MOS mejorado y su estructura interna se muestra en la Figura 5. Se puede dividir en tipo NPN y tipo PNP. El tipo NPN generalmente se denomina tipo de canal N y el tipo PNP también se denomina tipo de canal P. Como se puede ver en la figura, la fuente y el drenaje de un transistor de efecto de campo de canal N están conectados al semiconductor tipo N y, de manera similar, la fuente y el drenaje de un transistor de efecto de campo de canal P están conectados al semiconductor tipo N. tipo semiconductor. Sabemos que la corriente de salida de los triodos ordinarios está controlada por la corriente de entrada. Pero para el transistor de efecto de campo, su corriente de salida está controlada por el voltaje de entrada (o campo eléctrico). Se puede considerar que la corriente de entrada es muy pequeña o no hay corriente de entrada, lo que hace que el dispositivo tenga una impedancia de entrada alta. Al mismo tiempo, esto es lo que llamamos La razón del transistor de efecto de campo.

Para explicar el principio de funcionamiento del transistor de efecto de campo MOS, primero entendemos el proceso de funcionamiento de un diodo que contiene solo una unión P-N. Como se muestra en la Figura 6, sabemos que cuando se aplica un voltaje directo al diodo (el terminal P está conectado al electrodo positivo y el terminal N está conectado al electrodo negativo), el diodo se enciende y la corriente fluye a través de su Unión PN. Esto se debe a que cuando el terminal semiconductor tipo P tiene un voltaje positivo, los electrones negativos en el semiconductor tipo N son absorbidos y corren hacia el terminal semiconductor tipo P con un voltaje positivo, mientras que los positrones en el terminal semiconductor tipo P moverse hacia el terminal semiconductor tipo N, formando así una corriente conductora. De la misma manera, cuando se aplica un voltaje inverso al diodo (el terminal P está conectado al electrodo negativo y el terminal N está conectado al electrodo positivo), hay un voltaje negativo en el extremo del semiconductor tipo P, los positrones se recogen en el extremo del semiconductor tipo P y los electrones negativos se recogen en el extremo del semiconductor tipo N, los electrones no se mueven, no pasa corriente a través de su unión PN y el diodo se apaga.

Con respecto al transistor de efecto de campo (ver Figura 7), cuando no hay voltaje en la compuerta, se puede ver en el análisis anterior que no fluirá corriente entre la fuente y el drenaje. esta vez, el transistor de efecto de campo está en estado de corte (Fig. 7a). Cuando se aplica un voltaje positivo a la puerta del transistor de efecto de campo MOS de canal N, debido a la acción del campo eléctrico, los electrones negativos en la fuente y el drenaje del semiconductor tipo N son absorbidos y corren hacia la puerta. Sin embargo, debido a la obstrucción de la película de óxido, los electrones se acumulan en el semiconductor tipo P entre los dos canales N (ver Figura 7b), formando así una corriente y conduciendo una conducción entre la fuente y el drenaje. También podemos imaginar que hay una zanja entre dos semiconductores de tipo N. El establecimiento del voltaje de la puerta equivale a construir un puente entre ellos. El tamaño del puente está determinado por el tamaño del voltaje de la puerta. La Figura 8 muestra el proceso de funcionamiento de un transistor de efecto de campo MOS de canal P. Sus principios de funcionamiento son similares y no se repetirán aquí.

Con respecto al transistor de efecto de campo (ver Figura 7), cuando no hay voltaje en la compuerta, se puede ver en el análisis anterior que no fluirá corriente entre la fuente y el drenaje. esta vez, el transistor de efecto de campo está en estado de corte (Fig. 7a). Cuando se aplica un voltaje positivo a la puerta del transistor de efecto de campo MOS de canal N, debido a la acción del campo eléctrico, los electrones negativos en la fuente y el drenaje del semiconductor tipo N son absorbidos y corren hacia la puerta. Sin embargo, debido a la obstrucción de la película de óxido, los electrones se acumulan en el semiconductor tipo P entre los dos canales N (ver Figura 7b), formando así una corriente y conduciendo una conducción entre la fuente y el drenaje. También podemos imaginar que hay una zanja entre dos semiconductores de tipo N. El establecimiento del voltaje de la puerta equivale a construir un puente entre ellos. El tamaño del puente está determinado por el tamaño del voltaje de la puerta. La Figura 8 muestra el proceso de funcionamiento de un transistor de efecto de campo MOS de canal P. Sus principios de funcionamiento son similares y no se repetirán aquí.

La siguiente es una breve descripción del proceso de trabajo del circuito de aplicación compuesto por un transistor de efecto de campo C-MOS (transistor de efecto de campo MOS mejorado) (ver Figura 9). El circuito combina un transistor de efecto de campo MOS de canal P mejorado y un transistor de efecto de campo MOS de canal N mejorado. Cuando el terminal de entrada está en un nivel bajo, el transistor de efecto de campo MOS del canal P se enciende y el terminal de salida se conecta al electrodo positivo de la fuente de alimentación. Cuando el terminal de entrada está en un nivel alto, el transistor de efecto de campo MOS de canal N se enciende y el terminal de salida se conecta a tierra.

En este circuito, el transistor de efecto de campo MOS de canal P y el transistor de efecto de campo MOS de canal N siempre funcionan en estados opuestos, y sus terminales de entrada y salida de fase son opuestos. A través de este método de trabajo podemos obtener una mayor salida de corriente. Al mismo tiempo, debido a la influencia de la corriente de fuga, el transistor de efecto de campo MOS se apaga cuando el voltaje de la puerta no ha alcanzado 0 V. Generalmente cuando el voltaje de la puerta es inferior a 1 a 2 V. Los diferentes transistores de efecto de campo tienen voltajes de apagado ligeramente diferentes. Debido a esto, el circuito no causará un cortocircuito debido a que los dos tubos se encienden al mismo tiempo.

Especificaciones del transistor de efecto de campo SI2318DS-T1-E3

FET tipo canal N

Tecnología MOSFET (óxido metálico)

Fuente de drenaje voltaje (Vdss) 40 V

Corriente - drenaje continuo (Id) (a 25 °C) 3 A (Ta) voltaje de accionamiento (máximo Rds On, mínimo Rds On) 4,5 V, 10 V a diferentes Id Vgs (th ) (max) 3V @ 250μA Carga de puerta (Qg) (max) Voltaje de 15nC a diferentes Vgs, acoplado a la carga de puerta (Qg) (max) @ Vgs 10VVgs (max) ± 20V a diferentes Vds del capacitor de entrada (Ciss) (max ) Voltaje de 540 pF acoplado al capacitor de entrada (Ciss) (máx.) @ Vds20VFET Función - Disipación de potencia (máx.) 750 mW (Ta) Rds On (máx.) a diferentes Id, Vgs 45 miliohmios a 3,9 A, 10 V Temperatura de funcionamiento -55 °C ~ 150 °C (TJ) Tipo de montaje Paquete/caja de montaje en superficie TO-236-3, SC-59, SOT-23-3

Serie: TrenchFET?

Tipo FET: N -Canal

Tecnología: MOSFET (Óxido Metálico)

Corriente - Drenaje Continuo (Id) (25 °C): 3A (Ta)

Tensión de conducción ( RdsOn máximo, RdsOn mínimo): 4,5 V, 10 V Vgs (th) a diferentes Id (valor máximo): 3 V @ 250? A diferentes Vgs Carga de puerta (Qg) a (máx.): 15 nC a 10 V Capacitancia de entrada (Ciss) a diferentes Vds (máx.): 540 pF a 20 V Vgs (máx.): ±20 V Disipación de potencia (máx.): 750 mW (Ta)

RdsOn (valor máximo) a diferentes Id, Vgs: 45 miliohmios a 3,9 A, 10 V en funcionamiento temperatura: -55°C ~ 150°C (TJ) Tipo de instalación: montaje en superficie

Paquete/carcasa: TO-236-3, SC-59, SOT-23-3

Forma del paquete: SOT-23-3

Polaridad: N-CH

Tensión de ruptura drenaje-fuente VDSS: 40 V

ID de corriente de drenaje continuo: 3 A

Resistencia en fuente de drenaje RDS (ON): 45 mOhms