Ett kluster av fält-effekt transistor
En fälteffekttransistor eller FET är en transistor där utströmmen styrs av ett elektriskt fält. FET kallas ibland unipolär transistor eftersom det innebär drift av en enda bärartyp. De grundläggande typerna av FET-transistorer skiljer sig helt från BJT transistor grunderna . FET är treterminal halvledare, med käll-, avlopps- och grindterminaler.
Laddningsbärarna är elektroner eller hål som strömmar från källan för att dränera genom en aktiv kanal. Detta flöde av elektroner från källa till avlopp styrs av spänningen som appliceras över grinden och källanslutningarna.
Typer av FET-transistor
FET är av två typer - JFET eller MOSFET.
Korsning FET
En korsning FET
Junction FET-transistorn är en typ av fälteffekt-transistor som kan användas som en elektriskt styrd omkopplare. De elektrisk energi strömmar genom en aktiv kanal mellan källor för att dränera terminaler. Genom att använda en omvänd biaspänning till grindterminalen , kanalen är ansträngd så att den elektriska strömmen stängs av helt.
Korsningen FET-transistorn finns i två polariteter som är
N-kanal JFET
N-kanal JFET
N-kanal JFET består av en n-typ stapel vid vilka sidor två p-typ lager är dopade. Elektronkanalen utgör enhetens N-kanal. Två ohmska kontakter skapas i båda ändarna av N-kanalanordningen, som är sammankopplade för att bilda grindterminalen.
Källans och avloppsterminalerna tas från de andra två sidorna av stången. Potentialskillnaden mellan käll- och avloppsterminaler benämns Vdd och potentialskillnaden mellan källa och grindterminal kallas Vgs. Laddningsflödet beror på flödet av elektroner från källa till dränering.
Närhelst en positiv spänning appliceras över avlopps- och källanslutningar strömmar elektroner från källan 'S' för att dränera 'D' -uttaget, medan konventionell dräneringsström Id flödar genom avloppet till källan. När ström flyter genom enheten är den i ett tillstånd.
När en negativ polaritetsspänning appliceras på grindterminalen skapas en utarmningsregion i kanalen. Kanalbredden minskas, vilket ökar kanalmotståndet mellan källan och avloppet. Eftersom grindkällkorsningen är förspänd bakåt och ingen ström flyter i enheten är den i avstängt tillstånd.
Så i grund och botten om spänningen som appliceras vid grindterminalen ökar kommer mindre ström att strömma från källan för att dränera.
N-kanalen JFET har större konduktivitet än P-kanalen JFET. Så N-kanalen JFET är en effektivare ledare jämfört med P-kanalen JFET.
P-Channel JFET
P-kanal JFET består av en bar av P-typ, på vilka två sidor av n-typ är dopade. Portterminalen bildas genom att sammanfoga de ohmiska kontakterna på båda sidor. Liksom i en N-kanal JFET tas käll- och avloppsterminalerna från de andra två sidorna av stången. En kanal av P-typ, bestående av hål som laddningsbärare, bildas mellan källan och avloppsterminalen.
P-kanal JFET-fält
En negativ spänning som appliceras på avlopps- och källanslutningarna säkerställer strömflödet från källan till avloppsterminalen och enheten fungerar i ohmsk region. En positiv spänning applicerad på grindterminalen säkerställer minskningen av kanalbredden, vilket ökar kanalmotståndet. Mer positiv är grindspänningen mindre än strömmen som flyter genom enheten.
Egenskaper för p-kanal Junction FET Transistor
Nedan ges den karakteristiska kurvan för p-kanalen Junction Field Effect-transistorn och olika transportsätt.
Egenskaper för p-kanalövergång FET-transistor
Avgränsningsregion : När spänningen på portterminalen är tillräckligt positiv för kanalen bredden ska vara minst , ingen ström flyter. Detta gör att enheten befinner sig i avskuren region.
Ohmisk region : Strömmen som strömmar genom enheten är linjärt proportionell mot den applicerade spänningen tills en nedbrytningsspänning uppnås. I denna region visar transistorn ett visst motstånd mot strömflödet.
Mättnadsregion : När avloppskällans spänning når ett värde så att strömmen som strömmar genom enheten är konstant med avloppskällans spänning och endast varierar med grindkällans spänning, sägs enheten vara i mättnadsområdet.
Bryt ner regionen : När avloppskällans spänning når ett värde som gör att uttömningsområdet bryts ner och orsakar en plötslig ökning av avloppsströmmen, sägs enheten vara i nedbrytningsområdet. Denna nedbrytningsregion uppnåddes tidigare för ett lägre värde på avloppskällans spänning när grindkällspänningen är mer positiv.
MOSFET Transistor
MOSFET-transistor
MOSFET-transistorn är, som namnet antyder, en halvledarstång av p-typ (n-typ) (med två kraftigt dopade n-typregioner diffunderade in i den) med ett metalloxidskikt avsatt på dess yta och hål tagna ur skiktet för att bilda källa och töm terminaler. Ett metallskikt avsätts på oxidskiktet för att bilda grindterminalen. En av de grundläggande tillämpningarna av fälteffekttransistorerna är att använda a MOSFET som omkopplare.
Denna typ av FET-transistor har tre terminaler, som är källa, dränering och grind. Spänningen som appliceras på grindterminalen styr strömmen från källa till avlopp. Närvaron av ett isolerande skikt av metalloxid resulterar i att anordningen har hög impedans.
Typer av MOSFET-transistor baserat på driftlägen
En MOSFET-transistor är den vanligaste typen av fälteffekt-transistor. MOSFET-drift uppnås i två lägen, baserade på vilka MOSFET-transistorer klassificeras. MOSFET-operation i förstärkningsläge består av en gradvis bildning av en kanal medan den i utarmningsläge MOSFET består av en redan diffus kanal. En avancerad tillämpning av MOSFET är CMOS .
Förbättring MOSFET Transistor
När en negativ spänning appliceras på portterminalen på MOSFET, samlas de positiva laddningsbärande bärarna eller hålen mer nära oxidskiktet. En kanal bildas från källan till avloppsterminalen.
Förbättring MOSFET Transistor
När spänningen görs mer negativ ökar kanalbredden och strömmen flödar från källan till avloppsterminalen. Eftersom strömmen 'förbättras' med applicerad grindspänning kallas denna enhet Enhancement-typ MOSFET.
Utarmningsläge MOSFET Transistor
En MOSFET för utarmningsläge består av en kanal diffunderad mellan avloppet till källterminalen. I avsaknad av grindspänning strömmar ström från källa till dränering på grund av kanalen.
MOSFET-transistor för utarmningsläge
När denna grindspänning görs negativ samlas positiva laddningar i kanalen.
Detta orsakar en utarmningsregion eller region av orörliga laddningar i kanalen och hindrar strömmen av ström. Eftersom strömmen av ström påverkas av bildandet av utarmningsregionen kallas denna anordning utarmningsläge MOSFET.
Applikationer som involverar MOSFET som switch
Styr hastigheten på BLDC-motorn
MOSFET kan användas som en omkopplare för att driva en likströmsmotor. Här används en transistor för att utlösa MOSFET. PWM-signaler från en mikrokontroller används för att slå på eller av transistorn.
Styr hastigheten på BLDC-motorn
En logisk låg signal från mikrokontrollstiftet resulterar i att OPTO-kopplaren fungerar och genererar en hög logisk signal vid dess utgång. PNP-transistorn är avstängd och följaktligen utlöses MOSFET och slås PÅ. Avlopps- och källanslutningarna är kortslutna och strömmen flödar till motorlindningarna så att den börjar rotera. PWM-signaler säkerställer hastighetskontroll av motorn .
Köra en rad lysdioder:
Kör en rad lysdioder
MOSFET-drift som en omkopplare involverar tillämpningen av att styra intensiteten hos en rad lysdioder. Här används en transistor, driven av signaler från externa källor som mikrokontroller, för att driva MOSFET. När transistorn stängs av får MOSFET matningen och slås på, vilket ger korrekt förspänning av LED-arrayen.
Växellampa med MOSFET:
Byt lampa med MOSFET
MOSFET kan användas som omkopplare för att styra växling av lampor. Även här utlöses MOSFET med en transistoromkopplare. PWM-signaler från en extern källa som en mikrokontroller används för att styra transistorns ledning och följaktligen slås MOSFET på eller av och styr därmed lampans omkoppling.
Vi hoppas att vi har lyckats ge läsarna bästa kunskap om ämnet fält-effekt-transistorer. Vi vill att läsarna ska svara på en enkel fråga - Hur skiljer sig FET från BJT och varför de används mer jämförelsevis.
Snälla dina svar tillsammans med din feedback i kommentarfältet nedan.
Fotokrediter
Ett kluster av fält-effekt transistor av alibaba
N kanal JFET av solarbotika
P kanal JFET bar av wikimedia
P-kanalens JFET-egenskaper kurvor efter lärande om elektronik
MOSFET transistor av imimg
Förbättring av MOSFET-transistorn med circuitstoday
