MOSFET: усё, што вам трэба ведаць пра гэты тып транзістараў

Існуе некалькі відаў транзістараў. Гэтыя электронныя прылады вельмі важныя для сучаснай электронікі і ўяўляюць сабой прарыў у пераходзе ад электронікі на аснове вакуумнай трубкі да цвёрдацельнай электронікі, якая з'яўляецца значна больш надзейнай і энергаэфектыўнай. На самой справе, МАП-транзістар Яны выкарыстоўваюцца ў большасці мікрасхем або інтэгральных мікрасхем, хоць вы таксама можаце знайсці іх на друкаваных платах для мноства іншых прыкладанняў.

Ну як гэта? такі важны паўправадніковы прыбор, Я збіраюся прадставіць усё, што вам трэба ведаць аб гэтай навуковай і тэхнічнай рабоце, якая дазваляе нам стварыць так шмат схем і якая шмат у чым палепшыла наша жыццё.

Што такое транзістар?

то слово транзістар паступае ад перадатчыка-рэзістара, і ён быў вынайдзены ў 1951 годзе, хоць у Еўропе ўжо былі патэнты і распрацоўкі да таго, як амерыканцы прадставілі першы дызайн, хоць гэта ўжо іншая гісторыя ... У той час яны шукалі прыладу на цвёрдацельным паўправадніковым можа замяніць сырыя і ненадзейныя вакуумныя клапаны, якія складаліся з кампутараў і іншых электронных прылад таго часу.

Лас- клапаны або вакуумныя трубкі Ён мае аналагічную архітэктуру з звычайнымі лямпачкамі, і таму таксама перагарэў. Іх даводзілася часта мяняць, каб машыны працавалі. Акрамя таго, ён награваўся, і гэта азначае, што яны марнуюць вялікую колькасць энергіі ў выглядзе цяпла з-за сваёй неэфектыўнасці. Такім чынам, яны былі зусім не практычныя і вельмі мелі патрэбу ў замене.

Ну, у AT&T Bell Labs, Уільямс Шоклі, Джон Бардзін і Уолтар Браттэйн яны ўзяліся за стварэнне гэтага паўправадніковага прыбора. Праўда ў тым, што ім было цяжка знайсці ключ. Праект трымалі ў сакрэце, бо было вядома, што нешта падобнае развіваецца ў Еўропе. Але Другая сусветная вайна была перасечана, і галоўным героям трэба было ісці ў бой. На зваротным шляху яны загадкава ўжо знайшлі рашэнне.

El першы прататып яны стварылі вельмі груба і прадставілі сур'ёзныя дызайнерскія праблемы. Сярод іх было складана і складана вырабляцца паслядоўна. Акрамя таго, у ім выкарыстоўваліся часткі золата, што даражэла, і наканечнік часам пераставаў кантактаваць з паўправадніковым крышталем, таму ён перастаў працаваць, і яго давялося націскаць, каб зноў увайсці ў кантакт. Праўда ў тым, што з гэтым вынаходствам мала што было вырашана, але паступова яны ўдасканальваліся і з'яўляліся новыя тыпы.

У іх ужо быў электронны кампанент цвёрдацельны і меншы паменшыць памер радыё, сігналізацыі, аўтамабіляў, кампутараў, тэлевізараў і г.д.

Дэталі і эксплуатацыя

Транзістар складаецца з трох кантактаў або кантактаў, якія ў сваю чаргу ўступаюць у кантакт тры зоны дыферэнцыраваны паўправаднік. У біпалярах гэтыя вобласці называюцца выпраменьвальнікам, падставай і калектарам. З іншага боку, у аднапалярных, такіх як MOSFET, іх звычайна называюць крыніцай, засаўкай і каналізацыяй. Вы павінны добра прачытаць табліцы дадзеных альбо каталогі, каб ведаць, як добра вызначыць іх шпількі і не пераблытаць, бо ад гэтага будзе залежаць аперацыя.

звязаныя артыкулы:

Транзістар 2N2222: усё, што вам трэба ведаць

La дзверы або цокаль Ён дзейнічае так, нібы перамыкач, які адкрывае ці закрывае праходжанне току паміж двума іншымі канцамі. Гэта як гэта працуе. І зыходзячы з гэтага, яго можна выкарыстоўваць для дзвюх асноўных функцый:

• Функцыя 1: Ён можа выступаць для перадачы альбо адключэння электрычных сігналаў, гэта значыць як пераключальнік для лічбавай электронікі. Гэта важна для двайковай або лічбавай сістэмы, бо, кіруючы засаўкай (з 0 ці 1), вы можаце атрымаць тое ці іншае значэнне на яго выхадзе (0/1). Такім чынам можна сфармаваць лагічныя вароты.
• Функцыя 2: таксама можа выкарыстоўвацца для аналагавай электронікі як узмацняльнік сігналу. Калі невялікая інтэнсіўнасць дасягае асновы, яе можна пераўтварыць у большую паміж калектарам і выпраменьвальнікам, якая можа быць выкарыстана ў якасці выхаднога сілы.

Віды транзістараў

 

Пасля таго, як была ўбачана асноўная аперацыя і крыху яе гісторыі, з цягам часу яны былі ўдасканалены і створаны транзістары, аптымізаваныя для канкрэтнага тыпу прыкладання, што дало пачатак усім гэтыя дзве сям'і, у сваю чаргу, маюць некалькі тыпаў:

Памятаеце, што зона N - гэта тып паўправаднікоў, легаваных донарскімі прымешкамі, гэта значыць пяцівалентнымі злучэннямі (фосфар, мыш'як ...). Гэта дазволіць ім адмовіцца ад электронаў (-), бо большасць носьбітаў - гэта электроны, а меншасць - дзіркі (+). У выпадку з зонай Р усё наадварот, большасць будуць дзіркі (+), таму гэта і называецца. Гэта значыць, яны будуць прыцягваць электроны. Каб дасягнуць гэтага, яго легуюць іншымі акцэптарнымі прымешкамі, гэта значыць трывалентамі (алюміній, індый, галій ...). Звычайна базавым паўправадніком звычайна з'яўляецца крэмній або германій, хоць ёсць і іншыя тыпы. Допанты звычайна ў вельмі нізкіх дозах, парадку аднаго атама прымешак на кожныя 100.000.000 1 10.000 атамаў паўправадніка. У некаторых выпадках могуць утварацца цяжкія або моцна легіраваныя ўчасткі, такія як P + або N +, якія маюць XNUMX атам прымешкі на XNUMX XNUMX.

• BJT (біпалярны транзістар): гэта біпалярны транзістар, самы звычайны. У гэтым вам трэба ўводзіць базавы ток для рэгулявання току калектара. Унутры ёсць два тыпы:
  • NPN: Як вынікае з яго назвы, у яго ёсць паўправадніковая зона, легаваная тыпам N, якая выконвае ролю выпраменьвальніка, іншая цэнтральная Р у якасці асновы і яшчэ адна для калектара, таксама тыпу N.
  • ПНП: у гэтым выпадку ўсё наадварот, падстава будзе тыпу N, а астатнія два тыпу P. Гэта цалкам зменіць яго электрычныя паводзіны і спосаб выкарыстання.
• FET (транзістар з палявым эфектам): транзістар з палявым эфектам, і найбольш прыкметным яго адрозненнем ад BJT з'яўляецца тое, як ён працуе са сваім тэрміналам кіравання. У гэтым выпадку кіраванне ажыццяўляецца шляхам падачы напружання паміж засаўкай і крыніцай. Унутры гэтага тыпу ёсць некалькі падтыпаў:
  • JFET: транзітныя трансляцыі знікаюць і маюць канал ці паўправадніковую зону, якія могуць быць таго ці іншага тыпу. У адпаведнасці з гэтым яны могуць быць у сваю чаргу:
    • Канал Н.
    • З канала П.
  • МАП-транзістар: яго абрэвіятура паходзіць ад Metal Oxide Semiconductor FET, названая так таму, што пад кантактам дзвярэй выкарыстоўваецца тонкі пласт дыяксіду крэмнія для стварэння неабходнага поля, з дапамогай якога можна кантраляваць праходжанне току па яго канале, каб паміж крыніца і эмітэнт. Рэчышча можа быць тыпу Р, таму будзе дзве свідравіны N для сцёку і крыніцы; альбо N-тыпу, з двума свідравінамі P-тыпу для крыніцы і каналізацыі. Яны некалькі адрозніваюцца ад вышэйпералічаных, у гэтым выпадку вы можаце мець:
    • Знясіленне або знясіленне:
      • Канал Н.
      • З канала П.
    • Палепшана або палепшана:
      • Канал Н.
      • З канала П.
    • Іншыя: TFT, CMOS, ...
• Іншыя.

Лас- адрозненні заснаваны на ўнутранай архітэктуры паўправадніковых зон кожны ...

МАП-транзістар

Un МАП-транзістар дазваляе апрацоўваць вялікія нагрузкі, што можа быць карысна для пэўных схем вашага Arduino, як вы ўбачыце далей. На самай справе, яго перавагі робяць яго настолькі карысным у сучаснай электроніцы. Ён можа выконваць функцыю ўзмацняльніка або перамыкача з электронным кіраваннем. Для кожнага тыпу MOSFET, які вы купляеце, вы ўжо ведаеце, што вам варта прачытаць табліцу, каб убачыць уласцівасці, бо яны не ўсе аднолькавыя.

Розніца паміж адным з канал N і P гэта:

• Канал Р: Каб актываваць канал P для праходжання току, на затвор падаецца адмоўнае напружанне. Крыніца павінна быць падключана да станоўчага напружання. Звярніце ўвагу, што канал, на якім знаходзіцца затвор, з'яўляецца станоўчым, а свідравіны для сцёку і крыніцы адмоўныя. Такім чынам ток "праштурхоўваецца" праз канал.
• канал N: У гэтым выпадку на засаўку падаецца дадатнае напружанне.

Яе вельмі танныя прадметы, так што вы можаце купіць добрую іх жменьку без асаблівых выдаткаў. Напрыклад, вось некалькі рэкламных ролікаў, якія можна набыць у спецыялізаваных крамах:

• Прадуктаў не знойдзена..
• N-канальныя транзістары MOSFET.
• Транзістары MOSFET з P-каналам.
• Радыятары.

Калі вы збіраецеся выкарыстоўваць яго для больш высокіх магутнасцей, ён нагрэецца, таму было б добра выкарыстоўваць a радыятар, каб астудзіць яго крыху…

Інтэграцыя з Arduino

MOSFET можа быць вельмі практычным для кіравання сігналамі плата arduinoтаму ён можа служыць аналагічна таму, як модуль рэле, Калі памятаеце. На самай справе, модулі MOSFET таксама прадаюцца для Arduino, як і ў выпадку з Прадуктаў не знойдзена., адзін з самых папулярных. З гэтымі модулямі ў вас ужо ёсць транзістар, усталяваны на невялікай плаце, і ён прасцей у выкарыстанні.

Але гэта не адзіны, які вы можаце выкарыстоўваць з Arduino, ёсць і іншыя даволі распаўсюджаныя, такія як IRF520, IRF540, якія дапускаюць намінальны ток 9.2 і 28А адпаведна, у параўнанні з 14А для IRF530.

Ёсць шмат мадэляў MOSFET, але не ўсім рэкамендуецца выкарыстоўваць непасрэдна такія працэсары, як Arduino з-за абмежавання напружання і інтэнсіўнасці на яго выхадах.

Калі вы выкарыстоўваеце модуль IRF530N, пастаўце Прыклад, вы можаце злучыць раздым з пазнакай SIG на плаце з адным з кантактаў на плаце Arduino UNO, напрыклад, D9. Затым падключыце GND і Vcc да адпаведных на плаце Arduino, напрыклад, GND і 5v для яго харчавання.

Адносна код Простае, што рэгулявала б гэтую простую схему, было б наступным, а тое, што яна робіць, - гэта прапускаць выхадную нагрузку ці не кожныя 5 секунд (у выпадку нашай схемы гэта быў бы рухавік, але гэта можа быць усё, што заўгодна .. .):

onst int pin = 9;    //Pin donde está conectado el MOSFET
 
void setup() {
  pinMode(pin, OUTPUT);  //Definir como salida para controlar el MOSFET
}
 
void loop(){
  digitalWrite(pin, HIGH);   // Lo pone en HIGH
  delay(5000);               // Espera 5 segundos o 5000ms
  digitalWrite(pin, LOW);    // Lo pone en LOW
  delay(5000);               // Espera otros 5s antes de repetir el bucle
}