Wêrom wurde MOSFETs spanning kontrolearre?

MOSFET's (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) wurde spanningskontroleare apparaten neamd, benammen om't har operaasjeprinsipe benammen fertrout op 'e kontrôle fan' e poartespanning (Vgs) oer de drainstream (Id), ynstee fan te fertrouwen op 'e stroom om it te kontrolearjen, lykas is it gefal mei bipolêre transistors (lykas BJT's). It folgjende is in detaillearre útlis fan 'e MOSFET as in spanning kontrolearre apparaat:

Wurkprinsipe

Gate Voltage Control:It hert fan in MOSFET leit yn de struktuer tusken syn poarte, boarne en drain, en in isolearjende laach (meastentiids silisium dioxide) ûnder de poarte. As in spanning wurdt tapast oan de poarte, wurdt in elektrysk fjild makke ûnder de isolearjende laach, en dit fjild feroaret de conductivity fan it gebiet tusken de boarne en drain.

Conductive Channel Formaasje:Foar N-kanaal MOSFET's, as de poartespanning Vgs heech genôch is (boppe in spesifike wearde neamd de drompelspanning Vt), wurde elektroanen yn it P-type substraat ûnder de poarte oanlutsen nei de ûnderkant fan 'e isolearjende laach, en foarmje in N- type conductive kanaal dat jout conductivity tusken de boarne en drain. Oarsom, as Vgs leger is as Vt, wurdt it liedende kanaal net foarme en is de MOSFET by cutoff.

Drain hjoeddeistige kontrôle:de grutte fan de drain hjoeddeistige Id wurdt benammen regele troch de poarte voltage Vgs. Hoe heger de Vgs, hoe breder it conductive kanaal wurdt foarme, en hoe grutter de drainstrom Id. Dizze relaasje lit de MOSFET fungearje as in spanning kontrolearre aktuele apparaat.

Piezo Karakterisaasje Foardielen

Hege ynfierimpedânsje:De ynfierimpedânsje fan 'e MOSFET is heul heech troch it isolemint fan' e poarte en de boarne-drain-regio troch in isolearjende laach, en de poartestream is hast nul, wat it nuttich makket yn circuits wêr't hege ynfierimpedânsje nedich is.

Low Noise:MOSFET's generearje relatyf leech lûd tidens operaasje, foar in grut part fanwege har hege ynfierimpedânsje en unipolêre dragergeliedingsmeganisme.

Snelle wikselsnelheid:Om't MOSFET's spanningsregele apparaten binne, is har skeakelsnelheid meastentiids rapper dan dy fan bipolêre transistors, dy't it proses fan lading opslach en frijlitting moatte trochjaan by it wikseljen.

Leech enerzjyferbrûk:Yn 'e oansteande steat is de drain-boarne ferset (RDS (on)) fan' e MOSFET relatyf leech, wat helpt om enerzjyferbrûk te ferminderjen. Ek, yn 'e cutoff steat, de statyske macht konsumpsje is hiel leech, omdat de poarte hjoeddeistige is hast nul.

Gearfetsjend wurde MOSFET's spanningskontroleare apparaten neamd, om't har bestjoeringsprinsipe sterk fertrout op 'e kontrôle fan' e drainstream troch de poartespanning. Dizze spanning-kontroleare karakteristyk makket MOSFET's belofte foar in breed oanbod fan tapassingen yn elektroanyske circuits, foaral wêr't hege ynfierimpedânsje, leech lûd, rappe skeakelsnelheid en leech enerzjyferbrûk nedich binne.