Isang kumpol ng field-effect transistor
Ang isang field-effect transistor o FET ay isang transistor, kung saan ang kasalukuyang output ay kinokontrol ng isang electric field. Ang FET minsan ay tinatawag na unipolar transistor dahil nagsasangkot ito ng solong operasyon ng uri ng carrier. Ang mga pangunahing uri ng FET transistors ay ganap na naiiba mula sa BJT mga pangunahing kaalaman sa transistor . Ang FET ay mga three-terminal semiconductor device, na may mga mapagkukunan, alisan ng tubig, at mga terminal ng gate.
Ang singil na dala ay mga electron o butas, na dumadaloy mula sa mapagkukunan upang maubos sa isang aktibong channel. Ang daloy ng mga electron na ito mula sa mapagkukunan patungo sa alisan ng tubig ay kinokontrol ng boltahe na inilapat sa kabila ng mga gate at source terminal.
Mga uri ng FET Transistor
Ang mga FET ay may dalawang uri- JFETs o MOSFETs.
Junction FET
Isang Junction FET
Ang Junction FET transistor ay isang uri ng field-effect transistor na maaaring magamit bilang isang switch na kinokontrol ng electrically. Ang lakas ng kuryente dumadaloy sa pamamagitan ng isang aktibong channel sa pagitan ng mga mapagkukunan upang maubos ang mga terminal. Sa pamamagitan ng paglalapat ng isang reverse bias boltahe sa terminal ng gate , ang channel ay pilit kaya't ang kasalukuyang kuryente ay ganap na nakapatay.
Ang kantong FET transistor ay magagamit sa dalawang polarities na
N- Channel JFET
N channel JFET
Ang N channel na JFET ay binubuo ng isang n-type bar sa mga gilid na kung saan ang dalawang mga p-type na layer ay na-doped. Ang channel ng mga electron ay bumubuo sa N channel para sa aparato. Ang dalawang contact na ohmic ay ginawa sa magkabilang dulo ng N-channel device, na konektado nang magkasama upang mabuo ang terminal ng gate.
Ang mga terminal ng mapagkukunan at alisan ng tubig ay kinuha mula sa iba pang dalawang panig ng bar. Ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga terminal ng mapagkukunan at alisan ng tubig ay tinatawag na Vdd at ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga mapagkukunan at gate terminal ay tinatawag na Vgs. Ang pag-agos ng singil ay dahil sa daloy ng mga electron mula sa mapagkukunan hanggang sa maubos.
Sa tuwing may positibong boltahe na inilalapat sa mga terminal ng kanal at mapagkukunan, dumadaloy ang mga electron mula sa mapagkukunang 'S' upang maubos ang terminal na 'D', samantalang ang maginoo na kasalukuyang daloy ng Id ay dumadaloy sa alisan ng tubig patungo sa mapagkukunan. Tulad ng kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng aparato, ito ay nasa isang estado.
Kapag ang isang negatibong boltahe ng polarity ay inilalapat sa terminal ng gate, isang rehiyon ng pagkaubos ang nilikha sa channel. Ang lapad ng channel ay nabawasan, samakatuwid ay nadaragdagan ang paglaban ng channel sa pagitan ng mapagkukunan at alisan ng tubig. Dahil ang pag-iugnay ng gate-source ay nakabaligtad at walang kasalukuyang daloy sa aparato, wala ito sa kondisyon.
Kaya karaniwang kung ang boltahe na inilapat sa terminal ng gate ay nadagdagan, mas kaunting dami ng kasalukuyang dumadaloy mula sa pinagmulan hanggang sa maubos.
Ang N channel JFET ay may mas mahusay na conductivity kaysa sa P channel JFET. Kaya ang N channel JFET ay isang mas mahusay na conductor kumpara sa P channel JFET.
P-Channel JFET
Ang P channel JFET ay binubuo ng isang P-type bar, sa dalawang panig kung aling mga n-type na layer ang na-doped. Ang terminal ng gate ay nabuo sa pamamagitan ng pagsali sa mga ohmic contact sa magkabilang panig. Tulad ng isang N channel JFET, ang mga mapagkukunan at alisan ng terminal ay kinuha mula sa iba pang dalawang panig ng bar. Ang isang uri na P-type, na binubuo ng mga butas bilang mga carrier ng singil, ay nabuo sa pagitan ng pinagmulan at alisan ng terminal.
P channel JFET bar
Ang isang negatibong boltahe na inilapat sa mga terminal ng alulod at mapagkukunan ay nagsisiguro sa daloy ng kasalukuyang mula sa mapagkukunan patungo sa alisan ng terminal at ang aparato ay nagpapatakbo sa rehiyon ng ohmic. Ang isang positibong boltahe na inilapat sa terminal ng gate ay tinitiyak ang pagbawas ng lapad ng channel, sa gayon pagtaas ng paglaban ng channel. Mas positibo ang boltahe ng gate na mas mababa ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng aparato.
Mga katangian ng p channel Junction FET Transistor
Ibinigay sa ibaba ang katangian ng curve ng p channel Junction Field Effect transistor at iba't ibang mga mode ng pagpapatakbo ng transistor.
Mga katangian ng p channel junction FET transistor
Rehiyon ng Cutoff : Kapag ang boltahe na inilapat sa terminal ng gate ay sapat na positibo para sa channel lapad na maging minimum , walang kasalukuyang daloy. Ito ay sanhi ng aparato upang maputol ang rehiyon.
Rehiyon ng Ohmic : Ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng aparato ay tuwid na proporsyonal sa inilapat na boltahe hanggang sa maabot ang isang boltahe ng breakdown. Sa rehiyon na ito, nagpapakita ang transistor ng ilang paglaban sa daloy ng kasalukuyang.
Rehiyon ng saturation : Kapag ang boltahe na pinagmulan ng alisan ng tubig ay umabot sa isang halaga tulad ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng aparato ay pare-pareho sa boltahe na mapagkukunan ng alisan ng tubig at nag-iiba lamang sa boltahe na pinagmulan ng gate, ang aparato ay sinabi na nasa rehiyon ng saturation.
Masira ang rehiyon : Kapag ang boltahe na pinagmulan ng alisan ng tubig ay umabot sa isang halaga na sanhi ng pagkasira ng rehiyon na nagdulot ng biglaang pagtaas ng kasalukuyang kanal, ang aparato ay sinasabing nasa rehiyon ng pagkasira. Ang rehiyon ng pagkasira na ito ay naabot nang mas maaga para sa isang mas mababang halaga ng boltahe na mapagkukunan ng alisan ng tubig kapag ang boltahe na pinagmulan ng gate ay mas positibo.
MOSFET Transistor
MOSFET transistor
Ang MOSFET transistor tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan nito ay isang p-type (n-type) semiconductor bar (na may dalawang labis na naka-doping n-type na mga rehiyon na nakakalat dito) na may isang metal oxide layer na idineposito sa ibabaw nito at mga butas na kinuha sa layer upang makabuo ng mapagkukunan at alisan ng mga terminal. Ang isang layer ng metal ay idineposito sa layer ng oksido upang mabuo ang terminal ng gate. Ang isa sa mga pangunahing aplikasyon ng mga field-effect transistors ay gumagamit ng a MOSFET bilang isang switch.
Ang ganitong uri ng FET transistor ay may tatlong mga terminal, na kung saan ay mapagkukunan, alisan ng tubig, at gate. Ang boltahe na inilapat sa terminal ng gate ay kumokontrol sa daloy ng kasalukuyang mula sa mapagkukunan hanggang sa alisan ng tubig. Ang pagkakaroon ng isang insulate layer ng metal oxide ay nagreresulta sa ang aparato ay mayroong mataas na impedance sa pag-input.
Mga uri ng MOSFET Transistor Batay sa Mga Mode ng Pagpapatakbo
Ang isang MOSFET transistor ay ang pinaka-karaniwang ginagamit na uri ng field-effect transistor. Ang pagpapatakbo ng MOSFET ay nakakamit sa dalawang mga mode, batay sa kung saan ang MOSFET transistors ay inuri. Ang pagpapatakbo ng MOSFET sa mode ng pagpapahusay ay binubuo ng isang unti-unting pagbuo ng isang channel samantalang, sa mode ng pag-ubos ng MOSFET, binubuo ito ng isang nagkakalat na channel. Ang isang advanced na aplikasyon ng MOSFET ay CMOS .
Pagpapahusay ng MOSFET Transistor
Kapag ang isang negatibong boltahe ay inilalapat sa terminal ng gate ng MOSFET, ang positibong singil na nagdadala ng mga carrier o butas ay naipon na mas malapit sa layer ng oxide. Ang isang channel ay nabuo mula sa mapagkukunan patungo sa terminal ng alisan ng tubig.
Pagpapahusay ng MOSFET Transistor
Habang ang boltahe ay ginawang mas negatibo, ang lapad ng channel ay tumataas at kasalukuyang dumadaloy mula sa mapagkukunan patungo sa alisan ng terminal. Kaya't tulad ng daloy ng kasalukuyang 'nagpapahusay' na may inilapat na boltahe ng gate, ang aparatong ito ay tinatawag na uri ng Pagpapahusay na MOSFET.
Depletion Mode MOSFET Transistor
Ang isang depletion-mode MOSFET ay binubuo ng isang channel na nagkakalat sa pagitan ng alisan ng tubig sa pinagmulang terminal. Sa kawalan ng anumang boltahe ng gate, kasalukuyang dumadaloy mula sa mapagkukunan patungo sa alisan ng tubig dahil sa channel.
Depletion mode MOSFET transistor
Kapag ang boltahe ng gate na ito ay ginawang negatibo, natipon ang positibong singil sa channel.
Ito ay sanhi ng isang pagkaubos na rehiyon o rehiyon ng mga hindi kumikibo na singil sa channel at hadlangan ang daloy ng kasalukuyang. Kaya't habang ang daloy ng kasalukuyang ay apektado ng pagbuo ng rehiyon ng pagkaubos, ang aparatong ito ay tinatawag na depletion-mode MOSFET.
Ang mga application na kinasasangkutan ng MOSFET bilang isang switch
Pagkontrol sa bilis ng BLDC motor
Maaaring magamit ang MOSFET bilang isang switch upang mapatakbo ang isang DC motor. Dito ginagamit ang isang transistor upang ma-trigger ang MOSFET. Ang mga signal ng PWM mula sa isang microcontroller ay ginagamit upang i-on o i-off ang transistor.
Pagkontrol sa bilis ng BLDC motor
Ang isang mababang signal ng lohika mula sa pin ng microcontroller ay nagreresulta sa OPTO Coupler upang mapatakbo, na bumubuo ng isang mataas na signal ng lohika sa output nito. Ang transistor ng PNP ay naputol at nang naaayon, ang MOSFET ay napalitaw at nakabukas SA. Ang mga kanal at mapagkukunan ng mga terminal ay pinaikling at ang kasalukuyang daloy sa mga paikot-ikot na motor tulad ng nagsisimula itong umiikot. Tinitiyak ng mga signal ng PWM bilis ng kontrol ng motor .
Pagmamaneho ng isang hanay ng mga LED:
Pagmamaneho ng isang hanay ng mga LED
Ang pagpapatakbo ng MOSFET bilang isang switch ay nagsasangkot ng aplikasyon ng pagkontrol sa tindi ng isang hanay ng mga LED. Dito ang isang transistor, na hinihimok ng mga signal mula sa isang panlabas na mapagkukunan tulad ng microcontroller, ay ginagamit upang himukin ang MOSFET. Kapag ang transistor ay naka-off, ang MOSFET ay makakakuha ng supply at naka-ON, sa gayon ay nagbibigay ng wastong pagkiling sa LED array.
Paglipat ng Lampara gamit ang MOSFET:
Lumilipat na Lampara gamit ang MOSFET
Maaaring magamit ang MOSFET bilang isang switch upang makontrol ang paglipat ng mga lampara. Dito rin, ang MOSFET ay na-trigger gamit ang isang transistor switch. Ang mga signal ng PWM mula sa isang panlabas na mapagkukunan tulad ng isang microcontroller ay ginagamit upang makontrol ang pagpapadaloy ng transistor at nang naaayon ang mga switch ng MOSFET o i-off, kaya kontrolin ang paglipat ng lampara.
Inaasahan namin na naging matagumpay kami sa pagbibigay ng pinakamahusay na kaalaman sa mga mambabasa tungkol sa paksa ng mga field-effect transistor. Nais naming sagutin ng mga mambabasa ang isang simpleng tanong - Paano naiiba ang mga FET sa mga BJT at kung bakit mas ginagamit silang kumpara.
Mangyaring ang iyong mga sagot kasama ang iyong puna sa seksyon ng komento sa ibaba.
Mga Kredito sa Larawan
Isang kumpol ng field-effect transistor ni alibaba
N channel JFET ni solarbotics
P channel JFET bar ni wikimedia
P channel JFET katangian curve ng pagkatutoaboutelectronics
MOSFET transistor ni imimg
Pagpapahusay ng MOSFET transistor ni circuitstoday
