Czy wiesz o wyczerpanych tranzystorach MOSFET?

Definicje i charakterystyka

DEFINICJA: WyczerpanieMOSFETjest szczególnym typemMOSFETktóry jest w stanie przewodzić prąd, ponieważ nośniki są już obecne w jego kanale, gdy napięcie bramki wynosi zero lub mieści się w określonym zakresie. Jest to przeciwieństwo ulepszeniaMOSFETyktóre wymagają określonej wartości napięcia bramki, aby utworzyć kanał przewodzący.

Charakterystyka: Typ wyczerpaniaMOSFETma zalety wysokiej impedancji wejściowej, niskiego prądu upływowego i niskiej impedancji przełączania. Te cechy sprawiają, że jest on cenny w szerokim zakresie zastosowań w projektowaniu obwodów.

Zasada działania

Zasada działania zubożeniaMOSFETymożna kontrolować, zmieniając napięcie bramki, aby kontrolować liczbę nośnych w kanale, a tym samym prąd. Proces operacyjny można podsumować w następujących etapach:

Stan zabroniony: Gdy napięcie bramki jest niższe od napięcia krytycznego między kanałem a źródłem, urządzenie znajduje się w stanie zabronionym i przez obwód nie przepływa żaden prąd.MOSFET.

Stan ujemnego oporu: Wraz ze wzrostem napięcia bramki w kanale zaczyna gromadzić się ładunek, tworząc efekt ujemnej rezystancji. Regulując napięcie bramki, można kontrolować siłę ujemnej rezystancji, kontrolując w ten sposób prąd w kanale.

NA STANIE: Gdy napięcie bramki nadal rośnie powyżej napięcia krytycznego,MOSFET-aprzechodzi w stan WŁĄCZONY, a przez kanał transportowana jest duża liczba elektronów i dziur, tworząc znaczny prąd.

Nasycenie: W stanie włączenia prąd w kanale osiąga poziom nasycenia, w którym to momencie dalsze zwiększanie napięcia bramki nie zwiększa już znacząco prądu.

Stan odcięcia(uwaga: opis „stanu odcięcia” może się nieznacznie różnić od opisu w innej literaturze ze względu na wyczerpanieMOSFETyzawsze postępuj w określonych warunkach): W pewnych okolicznościach (np. ekstremalna zmiana napięcia bramki) następuje wyczerpanieMOSFETmoże przejść w stan niskiego przewodzenia, ale nie zostanie całkowicie odcięty.

Obszary zastosowań

Typ wyczerpaniaMOSFETymają szeroki zakres zastosowań w kilku dziedzinach ze względu na ich unikalne właściwości użytkowe:

Zarządzanie energią: Wykorzystuje wysoką impedancję wejściową i charakterystykę niskiego prądu upływowego, aby osiągnąć efektywną konwersję energii w obwodach zarządzania energią.

Obwody analogowe i cyfrowe: odgrywają ważną rolę w obwodach analogowych i cyfrowych jako elementy przełączające lub źródła prądu.

Napęd silnikowy: precyzyjna kontrola prędkości silnika i sterowania realizowana jest poprzez kontrolę przewodzenia i odcięciaMOSFETy.

Obwód falownika: W systemach wytwarzania energii słonecznej i systemach komunikacji radiowej, jako jeden z kluczowych elementów falownika, umożliwiający konwersję prądu stałego na prąd przemienny.

regulator napięcia: Dostosowując wielkość napięcia wyjściowego, zapewnia stabilne napięcie wyjściowe i gwarantuje normalną pracę sprzętu elektronicznego.

zastrzeżenie

W zastosowaniach praktycznych konieczne jest dobranie odpowiedniego zubożeniaMOSFETmodel i parametry w zależności od konkretnych potrzeb.

Od typu wyczerpaniaMOSFETydziałają inaczej niż typ ulepszeniaMOSFETywymagają szczególnej uwagi przy projektowaniu i optymalizacji obwodów.

Podsumowując, typ wyczerpaniaMOSFETjako ważny element elektroniczny, ma szerokie możliwości zastosowania w elektronice. Wraz z ciągłym postępem nauki i technologii oraz wzrostem zapotrzebowania na aplikacje, jego wydajność i zakres zastosowań będą nadal się rozwijać i ulepszać.