MOSFET: sve što trebate znati o ovoj vrsti tranzistora

tranzistor

Postoji nekoliko vrsta tranzistora. Ovi elektronički uređaji vrlo su važni za današnju elektroniku i predstavljali su proboj u prelasku sa elektronike zasnovane na vakuumskim cijevima na elektroniku zasnovanu na polimernom stanju, koja je mnogo pouzdanija i energetski efikasnija. Zapravo, MOSFET Koriste se u većini čipova ili integriranih krugova, iako ih možete pronaći i na tiskanim pločama za mnoge druge primjene.

Pa kako je? tako važan poluprovodnički uređaj, Predstavit ću sve što trebate znati o ovom naučnom i inženjerskom radu koji nam omogućava da napravimo toliko krugova i koji su na mnogo načina poboljšali naš život.

Šta je tranzistor?

Reč tranzistor dolazi iz otpornika za prijenos, a izumljen je 1951. godine, iako su u Europi već postojali patenti i razvoji prije nego što su Amerikanci predstavili prvi dizajn, iako je ovo već druga priča ... U to vrijeme tražili su uređaj zasnovan na čvrstom stanju, poluprovodnik, mogao zamijeniti sirove i nepouzdane vakuumske ventile koji su činili računare i druge elektroničke uređaje tog vremena.

u ventili ili vakuumske cijevi Ima sličnu arhitekturu kao i konvencionalne sijalice, pa je zbog toga i izgoreo. Morali su ih često mijenjati kako bi mašine i dalje radile. Uz to se zagrijavalo, a to znači da su zbog svoje neefikasnosti trošili velike količine energije u obliku toplote. Stoga uopće nisu bili praktični i bila im je prijeko potrebna zamjena.

Pa, u AT&T Bell Labs, Williams Shockley, John Bardeen i Walter Brattain bavili su se radom na stvaranju tog poluprovodničkog uređaja. Istina je da su teško pronašli ključ. Projekt se držao u tajnosti jer se znalo da se nešto slično razvija u Evropi. Ali Drugi svjetski rat je prekrižen i protagonisti su morali ići u bitku. U povratku su misteriozno već pronašli rješenje.

El prvi prototip stvorili su vrlo grubo i predstavljali su ozbiljne probleme u dizajnu. Među njima je bila složena i složena za serijsku proizvodnju. Uz to, koristio je dijelove zlata koji su to poskupljivali, a vrh je ponekad prestao kontaktirati poluprovodnički kristal, pa je prestao raditi i morao ga je gurnuti da bi ponovno uspostavio kontakt. Istina je da je malo toga riješeno ovim izumom, ali malo po malo su poboljšani i pojavili su se novi tipovi.

Oni su već imali elektroničku komponentu u čvrstom stanju i manji da se smanji veličina radija, alarma, automobila, računara, televizora itd.

Dijelovi i rad

MOSFET

Tranzistor se sastoji od tri pina ili kontakta, koji pak stupaju u kontakt tri zone diferencirani poluprovodnik. U bipolarima se ta područja nazivaju emiter, baza i kolektor. S druge strane, u unipolarnim, poput MOSFET-a, obično se nazivaju izvor, otvor i odvod. Morate dobro pročitati listove s podacima ili kataloge kako biste znali dobro prepoznati njihove igle i ne zbuniti ih, jer će postupak ovisiti o tome.

Tranzistor 2n2222
Vezani članak:
Tranzistor 2N2222: sve što trebate znati

La vrata ili postolje Djeluje kao da je prekidač, koji otvara ili zatvara prolaz struje između druga dva kraja. Ovako to funkcionira. I na osnovu toga, može se koristiti za dvije osnovne funkcije:

  • Funkcija 1: Može djelovati na propuštanje ili presijecanje električnih signala, odnosno kao prekidač za digitalnu elektroniku. Ovo je važno za binarni ili digitalni sistem, jer kontroliranjem vrata (s 0 ili 1), možete dobiti jednu ili drugu vrijednost na njegovom izlazu (0/1). Na taj način se mogu formirati logička vrata.
  • Funkcija 2: može se koristiti i za analognu elektroniku kao pojačala signala. Ako mali intenzitet dosegne bazu, može se pretvoriti u veći između kolektora i emitora koji se može koristiti kao izlaz.

Vrste tranzistora

MOSFET simboli

MOSFET simboli N i P

Jednom kad se vide osnovna operacija i dio njene povijesti, vremenom su poboljšani i stvoreni tranzistori optimizirani za određenu vrstu primjene, što je dovelo do svih ove dvije porodice koje zauzvrat imaju nekoliko tipova:

Imajte na umu da je N zona vrsta poluprovodnika dopirana donorskim nečistoćama, odnosno petovalentnim jedinjenjima (fosfor, arsen ...). To će im omogućiti da se odreknu elektrona (-), jer su većinski nosači elektroni, dok su manjinski rupe (+). U slučaju P zone, suprotno je, većinu će činiti rupe (+), zato se to i naziva. Odnosno, oni će privući elektrone. Da bi se to postiglo, dopingira se drugim akceptorskim nečistoćama, odnosno trivalentima (aluminijum, indijum, galijum, ...). Obično je osnovni poluprovodnik obično silicijum ili germanijum, iako postoje i druge vrste. Dodaci su obično u vrlo malim dozama, reda veličine jednog atoma nečistoće na svakih 100.000.000 1 10.000 atoma poluprovodnika. U nekim prilikama mogu se stvoriti teška ili visoko dopirana područja kao što su P + ili N +, koja imaju XNUMX atom nečistoće na XNUMX.

  • BJT (bipolarni spojni tranzistor): to je bipolarni tranzistor, najkonvencionalniji. U ovom slučaju morate ubrizgati struju baze da biste regulirali struju kolektora. Unutra postoje dva tipa:
    • NPN: Kao što mu samo ime govori, ima poluvodičku zonu dopiranu da bude tipa N da djeluje kao emiter, drugu središnju P kao bazu, a drugu za kolektor, takođe tip N.
    • PNP: u ovom je slučaju obrnuto, baza će biti tipa N, a preostale dvije tipa P. To će u potpunosti promijeniti njegovo električno ponašanje i način na koji se koristi.
  • FET (tranzistor sa efektom polja): tranzistor s efektom polja, a njegova najznačajnija razlika u odnosu na BJT je način rada sa svojim upravljačkim terminalom. U ovom slučaju, kontrola se vrši primjenom napona između vrata i izvora. Unutar ovog tipa postoji nekoliko podtipova:
    • JFET: oni kod FET spojeva iscrpljuju se i imaju kanal ili poluvodičku zonu koji mogu biti jednog ili drugog tipa. Prema tome, oni mogu biti redom:
      • Channel N.
      • Sa kanala P.
    • MOSFET: njegova kratica dolazi od Metal Oxide Semiconductor FET, nazvan je tako jer se tanki sloj silicijum-dioksida koristi ispod kontakta vrata da bi se stvorilo potrebno polje kojim se može kontrolirati prolaz struje kroz njihov kanal tako da postoji protok između izvor i izdavalac. Kanal može biti tipa P, tako da će biti dva izvora N za odvod i izvor; ili N-tipa, sa dva izvora P-tipa za izvor i odvod. Nešto se razlikuju od gore navedenog, u ovom slučaju možete imati:
      • Iscrpljenost ili iscrpljenost:
        • Channel N.
        • Sa kanala P.
      • Poboljšano ili poboljšano:
        • Channel N.
        • Sa kanala P.
      • Ostalo: TFT, CMOS, ...
  • Others

u razlike se temelje na unutrašnjoj arhitekturi poluvodičkih zona svaki…

MOSFET

Un MOSFET omogućava vam da podnesete velika opterećenja, što može biti korisno za određene sklopove vašeg Arduina, kao što ćete vidjeti kasnije. Zapravo, njegove prednosti čine ga tako korisnim u modernoj elektronici. Može djelovati kao pojačalo ili elektronički kontrolirani prekidač. Za svaku vrstu MOSFET-a koji kupujete već znate da biste trebali pročitati tablicu podataka da biste vidjeli svojstva, jer nisu sva ista.

Razlika između jednog od kanal N i P je:

  • Kanal P: Da bi se kanal P aktivirao da prolazi struju, na kapiju se primjenjuje negativni napon. Izvor mora biti spojen na pozitivan napon. Imajte na umu da je kanal na kojem je kapija pozitivan, dok su izvori za odvod i izvor negativni. Na taj način struja se „gura“ kroz kanal.
  • Channel N: U ovom slučaju na ulaz se primjenjuje pozitivan napon.

sin vrlo jeftini predmeti, tako da ih možete kupiti bez puno troškova bez većih troškova. Na primjer, evo nekoliko reklama koje možete kupiti u specijaliziranim prodavaonicama:

Ako ćete ga koristiti za veće snage, zagrijat će se, pa bi bilo dobro koristiti a hladnjak da ga ohladi malo…

Integracija s Arduinom

shematski s Arduinom

MOSFET može biti vrlo praktičan za upravljanje signalima pomoću vašeg arduino ploča, stoga može poslužiti na sličan način na koji relejni modul, Ako se sjećate. U stvari, MOSFET moduli se prodaju i za Arduino, kao što je slučaj sa Nije pronađen nijedan proizvod., jedan od najpopularnijih. Sa ovim modulima tranzistor već imate montiran na maloj pločici i lakši je za upotrebu.

Ali nije jedini koji možete koristiti s Arduinom, postoje i drugi sasvim uobičajeni poput IRF520, IRF540, koji dopuštaju nominalne struje od 9.2 odnosno 28A, u poređenju sa 14A za IRF530.

Dostupni su mnogi MOSFET modeli, ali ne preporučuje se svima da se koriste izravno s procesorom poput Arduina zbog ograničenja napona i intenziteta u njegovim izlazima.

Ako koristite IRF530N modul, stavite Primjer, konektor s oznakom SIG na ploči možete povezati s jednim od pinova na ploči Arduino UNO, kao što je D9. Zatim spojite GND i Vcc na odgovarajuće na Arduino ploči, kao što su GND i 5v u ovom slučaju da biste ih napajali.

Što se tiče kod Jednostavno što bi reguliralo ovu jednostavnu shemu bilo bi sljedeće, a ono što čini je da propušta izlazno opterećenje ili ne svakih 5 sekundi (u slučaju naše sheme to bi bio motor, ali to može biti sve što želite .. .):

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
}


Budite prvi koji komentarišete

Ostavite komentar

Vaša e-mail adresa neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

*

*

  1. Za podatke odgovoran: Miguel Ángel Gatón
  2. Svrha podataka: Kontrola neželjene pošte, upravljanje komentarima.
  3. Legitimacija: Vaš pristanak
  4. Komunikacija podataka: Podaci se neće dostavljati trećim stranama, osim po zakonskoj obavezi.
  5. Pohrana podataka: Baza podataka koju hostuje Occentus Networks (EU)
  6. Prava: U bilo kojem trenutku možete ograničiti, oporaviti i izbrisati svoje podatke.