Firwat gi MOSFETs Spannung kontrolléiert?

MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) ginn Spannungskontrolléiert Geräter genannt haaptsächlech well hiren Operatiounsprinzip haaptsächlech op d'Kontroll vun der Gatespannung (Vgs) iwwer den Drainstroum (Id) hänkt anstatt op de Stroum ze vertrauen fir se ze kontrolléieren, wéi ass de Fall mat bipolare Transistoren (wéi BJTs). Déi folgend ass eng detailléiert Erklärung vum MOSFET als Spannungskontrolléierten Apparat:

Aarbechtsprinzip

Gate Volt Kontroll:D'Häerz vun engem MOSFET läit an der Struktur tëscht sengem Paart, Quell an Drain, an eng Isoléierschicht (normalerweis Siliziumdioxid) ënner dem Paart. Wann eng Spannung op d'Paart applizéiert gëtt, gëtt en elektrescht Feld ënner der Isoléierschicht erstallt, an dëst Feld ännert d'Konduktivitéit vum Gebitt tëscht der Quell an der Drain.

Konduktiv Kanalbildung:Fir N-Kanal MOSFETs, wann d'Gatespannung Vgs héich genuch ass (iwwer engem spezifesche Wäert deen d'Schwellspannung Vt genannt gëtt), ginn Elektronen am P-Typ Substrat ënner dem Paart op d'Ënnersäit vun der Isoléierschicht ugezunn, a bilden en N- Typ konduktiv Kanal datt Leitung tëscht der Quell an Drain erlaabt. Ëmgekéiert, wann Vgs manner wéi Vt ass, gëtt de Leedungskanal net geformt an de MOSFET ass um Ofschnëtt.

Drain Stroum Kontroll:d'Gréisst vum Drainstroum Id gëtt haaptsächlech vun der Gatespannung Vgs kontrolléiert. Wat méi héich de Vgs ass, dest méi breet gëtt de Leedungskanal geformt, an dest méi grouss ass den Drainstroum Id. Dës Relatioun erlaabt de MOSFET als Spannungskontrolléiert Stroumapparat ze handelen.

Piezo Charakteriséierung Virdeeler

Héich Input Impedanz:D'Inputimpedanz vum MOSFET ass ganz héich wéinst der Isolatioun vum Paart an der Quell-Drain-Regioun duerch eng isoléierend Schicht, an de Gatestroum ass bal null, wat et nëtzlech mécht a Circuiten wou héich Inputimpedanz erfuerderlech ass.

Niddereg Kaméidi:MOSFETs generéieren relativ niddereg Kaméidi wärend der Operatioun, haaptsächlech wéinst hirer héijer Inputimpedanz an unipolarer Trägerleitungsmechanismus.

Schnell Schaltgeschwindegkeet:Zënter MOSFETs Spannungskontrolléiert Geräter sinn, ass hir Schaltgeschwindegkeet normalerweis méi séier wéi déi vu bipolare Transistoren, déi duerch de Prozess vun der Ladungslagerung a Fräisetzung beim Schalten musse goen.

Niddereg Stroumverbrauch:Am On-Staat ass d'Drain-Quellresistenz (RDS(on)) vum MOSFET relativ niddereg, wat hëlleft de Stroumverbrauch ze reduzéieren. Och am Ausschnëttszoustand ass de statesche Stroumverbrauch ganz niddereg well de Paartstroum bal null ass.

Zesummegefaasst ginn MOSFETs Spannungskontrolléiert Geräter genannt well hiren Operatiounsprinzip staark op d'Kontroll vum Drainstroum duerch d'Gatespannung hänkt. Dës Spannungskontrolléiert Charakteristik mécht MOSFETs villverspriechend fir eng breet Palette vun Uwendungen an elektronesche Kreesleef, besonnesch wou héich Inputimpedanz, niddereg Kaméidi, séier Schaltgeschwindegkeet an nidderegen Energieverbrauch erfuerderlech sinn.