Τρανζίστορ εφέ πεδίου: αρχή λειτουργίας, κυκλώματα, τρόποι λειτουργίας και μοντελοποίηση

Έχουμε ήδη εξετάσει συσκευή διπολικών τρανζίστορ και τη λειτουργία τουςΤώρα ας μάθουμε ποια είναι τα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Τα τρανζίστορ φαινόμενου πεδίου είναι πολύ κοινά τόσο στα παλιά όσο και στα σύγχρονα κυκλώματα. Σήμερα, συσκευές με μονωμένη πύλη χρησιμοποιούνται σε μεγαλύτερο βαθμό, θα μιλήσουμε για τους τύπους των τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος και τα χαρακτηριστικά τους σήμερα. Στο άρθρο, θα κάνω συγκρίσεις με τα διπολικά τρανζίστορ σε ξεχωριστές θέσεις.

Ορισμός

Ένα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου είναι ένα πλήρως ελεγχόμενο κλειδί ημιαγωγών που ελέγχεται από ένα ηλεκτρικό πεδίο. Αυτή είναι η κύρια διαφορά από την άποψη της πρακτικής από διπολικά τρανζίστορ, τα οποία ελέγχονται από το ρεύμα. Ένα ηλεκτρικό πεδίο δημιουργείται από μια τάση που εφαρμόζεται στην πύλη σε σχέση με την πηγή. Η πολικότητα της τάσης ελέγχου εξαρτάται από τον τύπο του διαύλου τρανζίστορ. Υπάρχει μια καλή αναλογία με τους ηλεκτρονικούς σωλήνες κενού.

Ένα άλλο όνομα για τρανζίστορ εφέ πεδίου είναι μονοπολικό. "UNO" σημαίνει ένα. Στα τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος, ανάλογα με τον τύπο του καναλιού, το ρεύμα εκτελείται μόνο από έναν τύπο φορέα με τρύπες ή ηλεκτρόνια. Στα διπολικά τρανζίστορ, το ρεύμα σχηματίστηκε από δύο τύπους φορέων φορτίου - ηλεκτρόνια και τρύπες, ανεξάρτητα από τον τύπο των συσκευών. Τα τρανζίστορ φαινόμενου πεδίου στη γενική περίπτωση μπορούν να χωριστούν σε:

• τρανζίστορ με διακλάδωση ελέγχου pn.

• μονωμένα τρανζίστορ πύλης.

Και οι δύο μπορούν να είναι κανάλια n και καναλιού p, πρέπει να εφαρμοστεί μια θετική τάση ελέγχου στην πύλη του πρώτου για να ανοίξει το κλειδί και για τον τελευταίο αρνητικό σε σχέση με την πηγή.

Όλοι οι τύποι τρανζίστορ πεδίου έχουν τρεις έξοδοι (μερικές φορές 4, αλλά σπάνια συναντήθηκα μόνο στα Σοβιετικά και συνδεόταν με την περίπτωση).

1. Πηγή (πηγή φορέα, αναλογία διπολικού εκπομπού).

2. Stoke (μια πηγή φορέων φορτίου από την πηγή, ένα ανάλογο του συλλέκτη ενός διπολικού τρανζίστορ).

3. Διακόπτης (ηλεκτρόδιο ελέγχου, ανάλογο δικτύου σε λαμπτήρες και βάσεις σε διπολικά τρανζίστορ).

Τρανζίστορ Τρανζίστορ PN

Το τρανζίστορ αποτελείται από τους ακόλουθους τομείς:

1. Κανάλι.

2. Απόθεμα.

3. Η πηγή;

4. Shutter.

Στην εικόνα βλέπετε μια σχηματική δομή ενός τέτοιου τρανζίστορ, τα ευρήματα συνδέονται με τα επιμεταλλωμένα τμήματα της πύλης, την πηγή και την αποστράγγιση. Σε ένα συγκεκριμένο κύκλωμα (αυτή είναι μια συσκευή ρ-καναλιού), η πύλη είναι ένα n-στρώμα, έχει μικρότερη αντίσταση από την περιοχή του καναλιού (p-στρώμα) και η περιοχή ρ-n διακλάδωσης βρίσκεται περισσότερο στην περιοχή ρ για αυτόν τον λόγο.

Υποδεικνυόμενος γραφικός χαρακτηρισμός:

 

α - τύπος τρανζίστορ επιδράσεων πεδίου n, b - τύπου τρανσίστορ πεδίου-αποτελέσματος

Για να είναι ευκολότερο να θυμάστε, θυμηθείτε τον προσδιορισμό της διόδου, όπου το βέλος δείχνει από την περιοχή ρ προς την περιοχή n. Και εδώ.

Η πρώτη κατάσταση είναι η εφαρμογή εξωτερικής τάσης.

Εάν εφαρμοστεί τάση σε ένα τέτοιο τρανζίστορ, συν την αποστράγγιση και μείον στην πηγή, ρέει ένα μεγάλο ρεύμα διαμέσου αυτού, θα περιορίζεται μόνο από την αντίσταση του καναλιού, τις εξωτερικές αντιστάσεις και την εσωτερική αντίσταση της πηγής ενέργειας. Μπορείτε να σχεδιάσετε μια αναλογία με ένα κανονικά κλειστό κλειδί. Αυτό το ρεύμα καλείται Istart ή το αρχικό ρεύμα αποστράγγισης στο Us = 0.

Ένα τρανζίστορ με φαινόμενο πεδίου με έλεγχο σύνδεσης ρη, χωρίς την εφαρμοζόμενη τάση ελέγχου στην πύλη, είναι όσο το δυνατόν πιο ανοιχτό.

Η τάση προς τον αγωγό και την πηγή εφαρμόζεται με αυτόν τον τρόπο:

Οι κύριοι φορείς φόρτισης εισάγονται μέσω της πηγής!

Αυτό σημαίνει ότι εάν το τρανζίστορ είναι p-κανάλι, τότε η θετική έξοδος της πηγής ενέργειας συνδέεται με την πηγή, επειδή οι κύριοι φορείς είναι οπές (φορείς θετικού φορτίου) - αυτή είναι η λεγόμενη αγωγιμότητα οπών.Εάν το τρανζίστορ n-καναλιού είναι συνδεδεμένο στην πηγή, η αρνητική έξοδος της πηγής ρεύματος, επειδή σε αυτό, οι κύριοι φορείς φόρτισης είναι ηλεκτρόνια (φορείς αρνητικών φορτίων).

Η πηγή είναι η πηγή των κύριων φορέων φόρτισης.

Ακολουθούν τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης μιας τέτοιας κατάστασης. Στο αριστερό είναι ένα κανάλι p, και στα δεξιά ένα τρανζίστορ n-καναλιού.

Η δεύτερη κατάσταση - εφαρμόστε τάση στο κλείστρο

Όταν μια θετική τάση εφαρμόζεται στην πύλη σε σχέση με την πηγή (Us) για το ρ-κανάλι και αρνητική για το κανάλι n, μετατοπίζεται προς την αντίθετη κατεύθυνση, η περιοχή ρ-η διακλάδωσης επεκτείνεται προς το κανάλι. Ως αποτέλεσμα του οποίου μειώνεται το πλάτος καναλιού, το ρεύμα μειώνεται. Η τάση πύλης στην οποία το ρεύμα μέσω του πλήκτρου σταματά να ρέει καλείται τάση διακοπής.

Το κλειδί αρχίζει να κλείνει.

Η τάση αποκοπής επιτυγχάνεται και το πλήκτρο είναι εντελώς κλειστό. Η εικόνα με τα αποτελέσματα προσομοίωσης δείχνει μια τέτοια κατάσταση για τα πλήκτρα p-channel (αριστερά) και n-channel (δεξιά). Με την ευκαιρία, στα αγγλικά ένα τέτοιο τρανζίστορ ονομάζεται JFET.

Λειτουργίες λειτουργίας

Ο τρόπος λειτουργίας του τρανζίστορ με τάση Uzy είναι είτε μηδέν είτε αντίστροφος. Λόγω της αντίστροφης τάσης, μπορείτε να "καλύψετε το τρανζίστορ", χρησιμοποιείται σε ενισχυτές κατηγορίας Α και σε άλλα κυκλώματα όπου χρειάζεται ομαλή ρύθμιση.

Η λειτουργία αποκοπής εμφανίζεται όταν το Uzi = U cutoff για κάθε τρανζίστορ είναι διαφορετικό, αλλά σε κάθε περίπτωση εφαρμόζεται στην αντίθετη κατεύθυνση.

Χαρακτηριστικά, CVC

Ένα χαρακτηριστικό εξόδου είναι ένα γράφημα που απεικονίζει την εξάρτηση του ρεύματος αποστράγγισης στο Uci (που εφαρμόζεται στους ακροδέκτες της αποχέτευσης και της πηγής) σε διάφορες τάσεις πύλης.

Μπορεί να χωριστεί σε τρεις περιοχές. Στην αρχή (στην αριστερή πλευρά του γραφήματος) βλέπουμε την ωμική περιοχή - σε αυτό το διάστημα το τρανζίστορ συμπεριφέρεται σαν αντίσταση, το ρεύμα αυξάνεται σχεδόν γραμμικά, φθάνοντας σε ένα ορισμένο επίπεδο, πηγαίνει στην περιοχή κορεσμού (στο κέντρο του γραφήματος).

Στο δεξιό μέρος του γραφήματος βλέπουμε ότι το ρεύμα αρχίζει να αναπτύσσεται πάλι, αυτή είναι η περιοχή κατανομής, εδώ δεν πρέπει να βρίσκεται το τρανζίστορ. Ο ανώτερος κλάδος που φαίνεται στο σχήμα είναι το ρεύμα στο μηδέν Us, βλέπουμε ότι το ρεύμα εδώ είναι το μεγαλύτερο.

Όσο υψηλότερη είναι η τάση Uzi, τόσο χαμηλότερο είναι το ρεύμα αποστράγγισης. Κάθε ένας από τους κλάδους διαφέρει κατά 0,5 βολτ στην πύλη. Αυτό που επιβεβαιώσαμε με τη μοντελοποίηση.

Το χαρακτηριστικό της αποστράγγισης, δηλ. εξάρτηση του ρεύματος αποστράγγισης στην τάση πύλης με την ίδια τάση πηγής αποστράγγισης (σε αυτό το παράδειγμα 10V), εδώ και το βήμα πλέγματος είναι επίσης 0.5V, βλέπουμε και πάλι ότι όσο πιο κοντά η τάση Uzi είναι 0, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα αποστράγγισης.

Στα διπολικά τρανζίστορ υπήρχε μια τέτοια παράμετρος όπως ο τρέχων συντελεστής μεταφοράς ή κέρδος, δηλώθηκε ως Β ή Η21e ή Hfe. Στο πεδίο, η κλίση χρησιμοποιείται για την εμφάνιση της δυνατότητας αύξησης της τάσης, υποδεικνύεται με το γράμμα S

S = dIc / dU

Δηλαδή, η απότομη καμπύλη δείχνει πόσα εκατομμύρια (ή αμπέρ) αυξάνει το ρεύμα αποστράγγισης αυξάνοντας την τάση της πηγής πύλης με τον αριθμό των βολτ με αμετάβλητη τάση πηγής αποστράγγισης. Μπορεί να υπολογιστεί με βάση το χαρακτηριστικό πύλης-πύλης · στο παραπάνω παράδειγμα, η κλίση είναι περίπου 8 mA / V.

Σχέδια εναλλαγής

Όπως τα διπολικά τρανζίστορ, υπάρχουν τρία τυπικά διαγράμματα καλωδίωσης:

1. Με κοινή πηγή (α). Χρησιμοποιείται συχνότερα, δίνει κέρδος στο ρεύμα και στην ισχύ.

2. Με ένα κοινό κλείστρο (b). Σπάνια χρησιμοποιείται, χαμηλή σύνθετη αντίσταση, χωρίς κέρδος.

3. Με συνολική αποστράγγιση (c). Το κέρδος τάσης είναι κοντά στο 1, η σύνθετη αντίσταση εισόδου είναι μεγάλη και η αντίσταση εξόδου είναι χαμηλή. Ένα άλλο όνομα είναι ένας ακόλουθος πηγής.

Χαρακτηριστικά, πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα

• Το κύριο πλεονέκτημα του τρανζίστορ πεδίου δράσης υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου. Η αντίσταση εισόδου είναι η αναλογία της τάσης ρεύματος προς πηγή πηγή. Η αρχή της λειτουργίας βρίσκεται στον έλεγχο χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρικό πεδίο και σχηματίζεται όταν εφαρμόζεται τάση. Αυτό είναι πεδίου τρανζίστορ.

• Τρανζίστορ εφέ πεδίου πρακτικά δεν καταναλώνει ρεύμα ελέγχου, είναι μειώνει την απώλεια ελέγχου, την παραμόρφωση του σήματος, τρέχουσα υπερφόρτωση της πηγής σήματος ...

• Μέση συχνότητα Τα τρανζίστορ φαινόμενου πεδίου λειτουργούν καλύτερα από τα διπολικά, αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι απαιτείται λιγότερος χρόνος για την "απορρόφηση" φορέων φορτίου στις περιοχές ενός διπολικού τρανζίστορ. Ορισμένα σύγχρονα διπολικά τρανζίστορ μπορούν να ξεπεράσουν και τα πεδία, αυτό οφείλεται στη χρήση πιο προηγμένων τεχνολογιών, τη μείωση του πλάτους της βάσης και πολλά άλλα.

• Το χαμηλό επίπεδο θορύβου των τρανζίστορ πεδίου φαινόμενο οφείλεται στην απουσία μιας διαδικασίας ένεσης φορτίου, όπως στις διπολικές.

• Σταθερότητα με θερμοκρασία.

• Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας στην αγώγιμη κατάσταση - μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα των συσκευών σας.

Το απλούστερο παράδειγμα της χρήσης σύνθετης σύνθετης αντίστασης εισόδου είναι οι αντίστοιχες συσκευές για τη σύνδεση ηλεκτροακουστικών κιθάρων με πιεζοηλεκτρικούς μικροκινητήρες και ηλεκτρικές κιθάρες με ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες εισόδου γραμμής με χαμηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου.

Μια χαμηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου μπορεί να προκαλέσει πτώση του σήματος εισόδου, παραμορφώνοντας το σχήμα του σε διάφορους βαθμούς ανάλογα με τη συχνότητα του σήματος. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να αποφύγετε αυτό με την εισαγωγή ενός καταρράκτη με υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου. Εδώ είναι το απλούστερο διάγραμμα μιας τέτοιας συσκευής. Κατάλληλο για τη σύνδεση ηλεκτρικών κιθάρων στην είσοδο γραμμής της κάρτας ήχου του υπολογιστή. Με αυτό, ο ήχος γίνεται πιο φωτεινή και το ρολό είναι πλουσιότερο.

Το κύριο μειονέκτημα είναι ότι αυτά τα τρανζίστορ φοβούνται τη στατική. Μπορείτε να πάρετε ένα στοιχείο με τα ηλεκτροφόρα χέρια σας και αυτό θα αποτύχει αμέσως, αυτό είναι συνέπεια της διαχείρισης του κλειδιού χρησιμοποιώντας το πεδίο. Συνιστάται να εργάζονται μαζί τους με διηλεκτρικά γάντια, συνδεδεμένα μέσω ειδικού βραχιολιού με γείωση, με συγκολλητικό χαμηλής τάσης με μονωμένο άκρο και τα καλώδια των τρανζίστορ μπορούν να δεθούν με σύρμα για βραχυκύκλωμα κατά την εγκατάσταση.

Οι σύγχρονες συσκευές δεν φοβούνται πρακτικά από αυτό, γιατί στην είσοδο τους μπορούν να ενσωματωθούν προστατευτικές συσκευές όπως οι διόδους zener, οι οποίες λειτουργούν όταν υπερβεί η τάση.

Μερικές φορές, για αρχάριους ραδιοερασιτέχνες, οι φόβοι φτάνουν στο σημείο παραλογισμού, όπως η τοποθέτηση καπακιών στο κεφάλι. Όλα τα παραπάνω, αν και είναι υποχρεωτικά, αλλά δεν τηρούν τυχόν προϋποθέσεις, δεν εγγυώνται την αποτυχία της συσκευής.

Θερμομονωτικά τρανζίστορ με μόνωση

Αυτός ο τύπος τρανζίστορ χρησιμοποιείται ενεργά ως κλειδί ελεγχόμενο από ημιαγωγό. Επιπλέον, εργάζονται πιο συχνά στο βασικό τρόπο λειτουργίας (δύο θέσεις "on" και "off"). Έχουν πολλά ονόματα:

1. Τρανζίστορ MOS (μέταλλο-διηλεκτρικό-ημιαγωγό).

2. Τρανζίστορ MOS (ημιαγωγός οξειδίου μετάλλου).

3. Τρανζίστορ MOSFET (ημιαγωγός μεταλλικού οξειδίου).

Θυμηθείτε - αυτές είναι μόνο παραλλαγές του ίδιου ονόματος. Το διηλεκτρικό, ή όπως ονομάζεται επίσης οξείδιο, παίζει το ρόλο ενός μονωτήρα για την πύλη. Στο παρακάτω διάγραμμα εμφανίζεται ένας μονωτήρας μεταξύ της περιοχής n κοντά στο κλείστρο και του κλείστρου υπό τη μορφή λευκής ζώνης με κουκκίδες. Είναι φτιαγμένο από διοξείδιο του πυριτίου.

Το διηλεκτρικό αποβάλλει την ηλεκτρική επαφή μεταξύ του ηλεκτροδίου πύλης και του υποστρώματος. Σε αντίθεση με τη σύνδεση ελέγχου pn, δεν λειτουργεί με βάση την αρχή της επέκτασης της διασταύρωσης και την επικάλυψη του καναλιού, αλλά με την αρχή της αλλαγής της συγκέντρωσης των φορέων φορτίου στον ημιαγωγό υπό την επίδραση ενός εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου. Τα MOSFET είναι δύο τύπων:

1. Με ενσωματωμένο κανάλι.

2. Με επαγόμενο κανάλι

Ενσωματωμένα τρανζίστορ καναλιών

Στο διάγραμμα βλέπετε ένα τρανζίστορ με ενσωματωμένο κανάλι. Μπορούμε ήδη να μαντέψουμε από αυτό ότι η αρχή της λειτουργίας της μοιάζει με ένα τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος με μία διασταύρωση p-n ελέγχου, δηλ. όταν η τάση της πύλης είναι μηδέν, το ρεύμα ρέει μέσω του διακόπτη.

Κοντά στην πηγή και στην αποστράγγιση δημιουργούνται δύο περιοχές με υψηλή περιεκτικότητα φορτίου φορτίου ακαθαρσιών (n +) με αυξημένη αγωγιμότητα. Ένα υπόστρωμα είναι μια βάση τύπου Ρ (σε αυτή την περίπτωση).

Σημειώστε ότι ο κρύσταλλος (υπόστρωμα) είναι συνδεδεμένος με την πηγή, αντλείται σε πολλά συμβατικά σύμβολα γραφικών.Όταν αυξάνεται η τάση της πύλης, δημιουργείται εγκάρσιο ηλεκτρικό πεδίο στο κανάλι, απωθεί τους φορείς φόρτισης (ηλεκτρόνια) και το κανάλι κλείνει όταν φτάσει την τιμή κατωφλίου Uz.

Λειτουργίες λειτουργίας

Όταν εφαρμόζεται μια αρνητική τάση πηγής πύλης, το ρεύμα αποστράγγισης πέφτει, το τρανζίστορ αρχίζει να κλείνει - αυτό ονομάζεται λειτουργία αδύνατου.

Όταν εφαρμόζεται θετική τάση στην πηγή πύλης, συμβαίνει η αντίστροφη διαδικασία - τα ηλεκτρόνια έλκονται, το ρεύμα αυξάνεται. Πρόκειται για τρόπο εμπλουτισμού.

Όλα τα παραπάνω ισχύουν για τρανζίστορ MOS με ενσωματωμένο κανάλι τύπου Ν. Εάν το κανάλι τύπου ρ αντικαθιστά όλες τις λέξεις "ηλεκτρόνια" με "οπές", η πολικότητα της τάσης αντιστρέφεται.

Μοντελοποίηση

Τρανζίστορ με ενσωματωμένο κανάλι τύπου n με τάση μηδενικής πύλης:

Εφαρμόζουμε -1V στο κλείστρο. Το ρεύμα μειώθηκε κατά 20 φορές.

Σύμφωνα με το δελτίο δεδομένων για αυτό το τρανζίστορ, έχουμε μια κατώτατη πηγή πηγή-πηγή τάσης στην περιοχή ενός volt, και η τυπική τιμή του είναι 1,2 V, ελέγξτε αυτό.

 

Το ρεύμα έχει γίνει σε μικροαμίνες. Εάν αυξήσετε την τάση λίγο περισσότερο, θα εξαφανιστούν τελείως.

Διάλεξα ένα τρανζίστορ τυχαία και βρήκα μια αρκετά ευαίσθητη συσκευή. Θα προσπαθήσω να αλλάξω την πολικότητα της τάσης έτσι ώστε η πύλη να έχει θετικό δυναμικό, θα ελέγξουμε τον τρόπο εμπλουτισμού.

Σε τάση πύλης 1 V, το ρεύμα αυξήθηκε τέσσερις φορές, σε σύγκριση με αυτό που ήταν στα 0 V (πρώτη εικόνα σε αυτή την ενότητα). Συνεπώς, σε αντίθεση με τον προηγούμενο τύπο τρανζίστορ και τα διπολικά τρανζίστορ, μπορεί να λειτουργήσει τόσο για να αυξήσει το ρεύμα όσο και για να μειωθεί χωρίς πρόσθετες ταινίες. Αυτή η δήλωση είναι πολύ αγενής, αλλά σε μια πρώτη προσέγγιση έχει το δικαίωμα ύπαρξης.

Χαρακτηριστικά

Εδώ, όλα είναι σχεδόν τα ίδια όπως σε ένα τρανζίστορ με μια μετάβαση ελέγχου, εκτός από την παρουσία ενός τρόπου εμπλουτισμού στο χαρακτηριστικό εξόδου.

Στο χαρακτηριστικό αποστράγγισης-πύλης, φαίνεται καθαρά ότι μια αρνητική τάση προκαλεί τον τρόπο εξάντλησης και κλεισίματος του κλειδιού και μια θετική τάση στην πύλη προκαλεί εμπλουτισμό και μεγαλύτερο άνοιγμα του κλειδιού.

Τρανζίστορ που προκαλούνται από το κανάλι

Τα MOSFET με ένα επαγόμενο κανάλι δεν εκτελούν ρεύμα όταν δεν υπάρχει τάση στην πύλη, ή μάλλον, υπάρχει ρεύμα, αλλά είναι εξαιρετικά μικρό, επειδή αυτό είναι το ρεύμα επιστροφής μεταξύ του υποστρώματος και των υψηλά κραματοποιημένων περιοχών της αποχέτευσης και της πηγής.

Το τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος με μια απομονωμένη πύλη και ένα επαγόμενο κανάλι είναι ένα ανάλογο ενός κανονικά ανοικτού διακόπτη, το ρεύμα δεν ρέει.

Παρουσία μιας τάσης πηγής πύλης, όπως θεωρούμε τον τύπο n του επαγόμενου καναλιού, η τάση είναι θετική, οι αρνητικοί φορείς προσελκύονται στην περιοχή της πύλης από τη δράση του πεδίου.

Έτσι, υπάρχει ένας "διάδρομος" για τα ηλεκτρόνια από την πηγή προς την αποστράγγιση, έτσι εμφανίζεται κανάλι, ανοίγει το τρανζίστορ και αρχίζει να ρέει ρεύμα μέσα από αυτό. Έχουμε ένα υπόστρωμα τύπου ρ, οι κυριότεροι είναι θετικοί φορείς φορτίου (τρύπες), υπάρχουν πολύ λίγοι αρνητικοί φορείς, αλλά υπό την επίδραση του πεδίου αποκολλώνται από τα άτομα τους και αρχίζει η κίνηση τους. Εξ ου και η έλλειψη αγωγιμότητας απουσία τάσης.

Χαρακτηριστικά

Το χαρακτηριστικό εξόδου επαναλαμβάνει ακριβώς την ίδια διαφορά από τις προηγούμενες, μόνο ότι οι τάσεις Uz γίνονται θετικές.

Το χαρακτηριστικό της κοντινής πύλης δείχνει το ίδιο πράγμα, τις διαφορές πάλι στις τάσεις πύλης.

Όταν εξετάζουμε τα χαρακτηριστικά ρεύματος τάσης, είναι εξαιρετικά σημαντικό να δούμε προσεκτικά τις τιμές που γράφονται κατά μήκος των αξόνων.

Μοντελοποίηση

Μια τάση 12 V εφαρμόστηκε στο κλειδί και είχαμε 0. Στην πύλη, το ρεύμα δεν ρέει μέσω του τρανζίστορ.

Προσθέστε 1 βολτ στην πύλη, αλλά το τρέχον δεν σκέφτηκε να ρέει ...

Προσθέτοντας ένα βολτ, διαπίστωσα ότι το ρεύμα αρχίζει να αυξάνεται από 4v.

Προσθέτοντας ένα άλλο 1 Volt, το ρεύμα αυξήθηκε απότομα σε 1.129 A.

Το δελτίο δεδομένων δείχνει την τάση κατωφλίου για το άνοιγμα αυτού του τρανζίστορ σε ένα τμήμα από 2 έως 4 βολτ και το μέγιστο σε πύλη-πόρτα από -20 έως +20 V, πρόσθετες αυξήσεις τάσης δεν έδωσαν αποτελέσματα στα 20 βολτ (δεν έκανα πολλά milliamps Νομίζω σε αυτή την περίπτωση).

Αυτό σημαίνει ότι το τρανζίστορ θα ήταν τελείως ανοιχτό, αν δεν ήταν, το ρεύμα σε αυτό το κύκλωμα θα ήταν 12/10 = 1.2 Α. Αργότερα έμαθα πώς λειτουργεί αυτό το τρανζίστορ και ανακάλυψε ότι στα 4 βολτ αρχίζει να ανοίγει.

Προσθέτοντας 0.1V το καθένα, παρατήρησα ότι με κάθε δέκατο του βολτ, το ρεύμα αυξάνεται ολοένα και περισσότερο, και κατά 4.6 volts το τρανζίστορ είναι σχεδόν τελείως ανοικτό, η διαφορά με την τάση πύλης 20V στο ρεύμα αποστράγγισης είναι μόνο 41 mA, ανοησίες.

Αυτό το πείραμα αντανακλά το γεγονός ότι ένα τρανζίστορ με ένα επαγόμενο κανάλι ανοίγει μόνο όταν φτάσει την τάση κατωφλίου, πράγμα που του επιτρέπει να λειτουργεί τέλεια ως κλειδί στα κυκλώματα παλμών. Στην πραγματικότητα, το IRF740 είναι ένα από τα πιο συνηθισμένα κατά την εναλλαγή των τροφοδοτικών.

Τα αποτελέσματα των μετρήσεων του ρεύματος πύλης έδειξαν ότι τα τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος σχεδόν δεν καταναλώνουν ρεύμα ελέγχου. Σε τάση 4.6 βολτ, το ρεύμα ήταν μόνο 888 nA (nano !!!).

Σε τάση 20V, ήταν 3.55 μΑ (μικρο). Για ένα διπολικό τρανζίστορ, θα ήταν της τάξης των 10 mA, ανάλογα με το κέρδος, το οποίο είναι δεκάδες χιλιάδες φορές μεγαλύτερο από το πεδίο 1.

Δεν ανοίγουν όλα τα πλήκτρα από τέτοιες τάσεις, αυτό οφείλεται στο σχεδιασμό και τα χαρακτηριστικά του κυκλώματος των συσκευών όπου χρησιμοποιούνται.

Χαρακτηριστικά χρήσης κλειδιών με μονωμένο κλείστρο

Δύο αγωγοί, και μεταξύ τους ένα διηλεκτρικό - τι είναι; Αυτό είναι ένα τρανζίστορ, η ίδια η πύλη έχει μια παρασιτική χωρητικότητα, επιβραδύνει τη διαδικασία της μεταγωγής του τρανζίστορ. Αυτό ονομάζεται οροπέδιο Miller, γενικά, αυτό το ερώτημα αξίζει ένα ξεχωριστό σοβαρό υλικό με ακριβή μοντελοποίηση, χρησιμοποιώντας άλλο λογισμικό (δεν το έλεγξε αυτό το χαρακτηριστικό σε πολλαπλάσια).

Μια αποφορτισμένη χωρητικότητα στην πρώτη στιγμή απαιτεί ένα μεγάλο ρεύμα φόρτισης και οι σπάνιες συσκευές ελέγχου (ελεγκτές PWM και μικροελεγκτές) έχουν ισχυρές εξόδους, γι 'αυτό χρησιμοποιούν τους οδηγούς για τα παραθυρόφυλλα πεδίου τόσο σε τρανζίστορ φαινόμενου πεδίου όσο και σε IGBT (διπολική με απομονωμένο κλείστρο). Αυτός είναι ένας τέτοιος ενισχυτής ο οποίος μετατρέπει το σήμα εισόδου σε μια έξοδο τέτοιας τάσης μεγέθους και ρεύματος, επαρκή για να ενεργοποιήσει και να απενεργοποιήσει το τρανζίστορ. Το ρεύμα φόρτισης περιορίζεται επίσης από έναν αντιστάτη συνδεδεμένο σε σειρά με την πύλη.

Ταυτόχρονα, ορισμένες πύλες μπορούν επίσης να ελέγχονται από τη θύρα μικροελεγκτή μέσω ενός αντιστάτη (το ίδιο IRF740). Απευθυνόμασταν σε αυτό το θέμα. στον κύκλο του υλικού arduino.

Υποστηριζόμενα γραφικά

Μοιάζουν με τρανζίστορ εφέ πεδίου με μια πύλη ελέγχου, αλλά διαφέρουν στο ότι στο UGO, όπως και στον ίδιο τον τρανζίστορ, η πύλη διαχωρίζεται από το υπόστρωμα και το βέλος στο κέντρο υποδεικνύει τον τύπο του καναλιού, αλλά κατευθύνεται από το υπόστρωμα στο κανάλι, αν είναι ένα m- προς το κλείστρο και αντίστροφα.

Για πλήκτρα με επαγόμενο κανάλι:

Μπορεί να μοιάζει με αυτό:

Δώστε προσοχή στα αγγλικά ονόματα των συμπερασμάτων, συχνά αναφέρονται στο δελτίο δεδομένων και στα διαγράμματα.

Για τα πλήκτρα με ενσωματωμένο κανάλι: