MOSFET: minden, amit tudnia kell az ilyen típusú tranzisztorokról

tranzisztor

A tranzisztoroknak több típusa van. Ezek az elektronikus eszközök nagyon fontosak a mai elektronika számára, és áttörést jelentettek a vákuumcsöves elektronika és a szilárdtestalapú elektronika felé való elmozdulásban, sokkal megbízhatóbb és alacsonyabb energiafogyasztás mellett. Valójában, MOSFET A legtöbb chipben vagy integrált áramkörben használják őket, bár számos más alkalmazás nyomtatott áramköri lapjain is megtalálhatók.

Nos, hogy van? olyan fontos félvezető eszköz, Mindent bemutatok Önnek, amit tudnia kell erről a tudományos és mérnöki munkáról, amely lehetővé teszi számunkra, hogy olyan sok áramkört készítsünk, és amely sok szempontból javította az életünket.

Mi az a tranzisztor?

A szó tranzisztor transzfer-ellenállásból származik, és 1951-ben találták ki, bár Európában már voltak szabadalmak és fejlesztések, mire az amerikaiak bemutatták az első tervet, bár ez már egy másik történet ... Abban az időben szilárdtestalapú eszközt, félvezetőt kerestek, amely helyettesítheti azokat a nyers és megbízhatatlan vákuumszelepeket, amelyek az akkori számítógépeket és egyéb elektronikus eszközöket alkották.

az szelepek vagy vákuumcsövek A hagyományos izzókhoz hasonló felépítésű, ezért ki is égett. Gyakran cserélni kellett őket, hogy a gépek működhessenek. Ezenkívül melegítették, és ez azt jelenti, hogy hatékonyságuk miatt nagy mennyiségű energiát pazaroltak el hő formájában. Ezért egyáltalán nem voltak praktikusak, és nagy szükségük volt a cserére.

Nos, a AT&T Bell Labs, Williams Shockley, John Bardeen és Walter Brattain belekezdtek abba a félvezető eszköz létrehozásába. Az az igazság, hogy nehezen találták meg a kulcsot. A projektet titokban tartották, mert tudták, hogy valami hasonló alakul Európában. De a második világháború átlépte, és a főszereplőknek csatába kellett menniük. Visszafelé sejtelmesen már megtalálták a megoldást.

El első prototípus az általuk létrehozott termék nagyon durva volt, és komoly tervezési problémákat vetett fel. Közülük összetett és bonyolult volt a tömeggyártás. Ezenkívül olyan arany alkatrészeket használt, amelyek drágábbá tették, és a csúcsa néha abbahagyta a kapcsolatot a félvezető kristállyal, ezért abbahagyta a munkát, és ismételten érintkezésbe kellett hozni. Az az igazság, hogy ezzel a találmánysal keveset sikerült megoldani, de apránként javultak és új típusok jelentek meg.

Nekik már volt elektronikus alkatrészük szilárdtest és kisebb a rádiók, riasztók, autók, számítógépek, televíziók stb. méretének csökkentése

Alkatrészek és működés

mosfet

A tranzisztor három érintkezőből vagy érintkezőből áll, amelyek viszont kapcsolatba lépnek egymással három zóna differenciált félvezető. Bipoláris területeken ezeket a területeket emitternek, bázisnak és gyűjtőnek nevezik. Másrészt az egypólusúakban, például a MOSFET-ben ezeket általában forrásnak, kapunak és lefolyónak nevezik. Alaposan el kell olvasnia az adatlapokat vagy a katalógusokat, hogy tudja jól azonosítani a csapjaikat, és ne keverje össze őket, mivel a művelet ettől függ.

2n2222 tranzisztor
Kapcsolódó cikk:
2N2222 tranzisztor: minden, amit tudnia kell

La ajtó vagy alap Úgy működik, mintha egy kapcsoló lenne, amely megnyitná vagy lezárná az áram áthaladását a másik két vég között. Így működik. És ez alapján két alapvető funkcióra használható:

  • 1. funkció: Működhet elektromos jelek továbbítására vagy vágására, vagyis kapcsolóként a digitális elektronikához. Ez fontos a bináris vagy digitális rendszer számára, mivel a kapu vezérlésével (0-val vagy 1-vel) egy vagy másik értéket kaphat a kimenetén (0/1). Így kialakíthatók a logikai kapuk.
  • 2. funkció: analóg elektronikához, jelerősítőként is használható. Ha egy kis intenzitás eléri az alapot, akkor a kollektor és az emitter között nagyobbá alakítható, amely kimenetként használható.

A tranzisztorok típusai

MOSFET szimbólumok

N és P MOSFET szimbólumok

Miután megismerte az alapműveletet és annak egy kis történetét, az idő múlásával tovább fejlesztették és létrehozták egy tranzisztorokat, amelyek egy adott típusú alkalmazásra lettek optimalizálva. ez a két család, amelyeknek viszont több típusuk van:

Ne feledje, hogy az N zóna egyfajta félvezető, amelyet donor szennyeződésekkel adnak meg, vagyis ötértékű vegyületekkel (foszfor, arzén stb.). Ez lehetővé teszi számukra, hogy feladják az elektronokat (-), mivel a többségi hordozók az elektronok, míg a kisebbségek a lyukak (+). P zóna esetén ez ellentétes, a többség a lyuk (+) lesz, ezért hívják így. Vagyis vonzani fogják az elektronokat. Ennek elérése érdekében adszorbeálják más akceptor szennyeződésekkel, vagyis trivalensekkel (alumínium, indium, gallium, ...). Általában az alap félvezető általában szilícium vagy germánium, bár vannak más típusok is. A dopantok általában nagyon alacsony dózisokban vannak, egy fél szennyeződés nagyságrendben a félvezető minden 100.000.000 1 10.000 atomjára. Bizonyos esetekben nehéz vagy erősen adalékolt területek alakulhatnak ki, például P + vagy N +, amelyek XNUMX XNUMX-nél XNUMX szennyező atommal rendelkeznek.

  • BJT (bipoláris csomópontú tranzisztor): ez a bipoláris tranzisztor, a legkonvencionálisabb. Ebben be kell injektálnia egy alapáramot a kollektoráram szabályozásához. Belül kétféle típus létezik:
    • NPN: Ahogy a neve is mutatja, van egy félvezető zónája, amely N típusú adalékkal rendelkezik, emitterként, másik központi P alapként működik, és egy másik a szintén N típusú kollektor számára.
    • PNP: ebben az esetben fordítva van, az alap N típusú lesz, a fennmaradó kettő pedig P típusú. Ez teljesen megváltoztatja az elektromos viselkedését és a felhasználás módját.
  • FET (terepi tranzisztor): a térhatású tranzisztor, és a BJT-vel szemben a legjelentősebb különbség az, ahogyan azt vezérlő termináljával működtetik. Ebben az esetben a vezérlés feszültséget ad a kapu és a forrás között. Ezen a típuson belül több altípus létezik:
    • JFET: a FET csomópontok kimerülnek, és csatornájuk vagy félvezető zónájuk van, amely lehet ilyen vagy olyan típusú. Eszerint egymás után lehetnek:
      • N. csatorna
      • A P. csatornáról
    • MOSFET: betűszava a Metal Oxide Semiconductor FET-ből származik, így nevezték el, mert az ajtó érintkezője alatt vékony szilícium-dioxid-réteget használnak annak a szükséges mezőnek a létrehozásához, amellyel az áram áthaladása csatornáján keresztül szabályozható, hogy áramlás legyen forrás és kibocsátó. A csatorna P típusú lehet, tehát két N kút lesz a lefolyáshoz és a forráshoz; vagy N típusú, két P típusú kúttal a forrás és a lefolyó számára. Ezek némileg eltérnek a fentiektől, ebben az esetben:
      • Elfedés vagy kimerültség:
        • N. csatorna
        • A P. csatornáról
      • Továbbfejlesztett vagy továbbfejlesztett:
        • N. csatorna
        • A P. csatornáról
      • Egyéb: TFT, CMOS, ...
  • Mások.

az a különbségek a félvezető zónák belső architektúráján alapulnak minden egyes…

MOSFET

Un MOSFET lehetővé teszi nagy terhelések kezelését, amelyek hasznosak lehetnek bizonyos áramköröknél az Arduino-val, amint később látni fogja. Valójában előnyei miatt olyan hasznos a modern elektronikában. Működhet erősítőként vagy elektronikusan vezérelt kapcsolóként. Minden megvásárolt MOSFET-típusnál már tudja, hogy el kell olvasnia az adatlapot a tulajdonságok megtekintéséhez, mivel ezek nem egyformák.

A különbség az egyik N és P csatorna a következő:

  • P csatorna: A P csatorna áramáram-áthelyezéséhez negatív feszültséget adunk a kapun. A forrást pozitív feszültségre kell csatlakoztatni. Vegye figyelembe, hogy az a csatorna, amelyen a kapu van, pozitív, míg a lefolyó és a forrás kutai negatívak. Ily módon az áramot "áttolják" a csatornán.
  • N csatorna: Ebben az esetben pozitív feszültség van a kapun.

A nagyon olcsó tárgyakígy jó maroknyit vásárolhat belőlük, nagy költségek nélkül. Például itt van néhány reklám, amelyet szaküzletekben vásárolhat meg:

Ha nagyobb teljesítményre fogja használni, akkor felmelegszik, ezért jó lenne használni a hűtőborda kihűlni egy kicsit…

Integráció az Arduinóval

sematikus az Arduinóval

A MOSFET nagyon praktikus lehet a jelek vezérléséhez arduino tábla, ezért hasonló módon szolgálhat, mint a relé modul, Ha emlékszel. Valójában a MOSFET modulokat is értékesítik az Arduino számára, ahogyan ez a Nem található termék., az egyik legnépszerűbb. Ezekkel a modulokkal már van egy tranzisztor egy kis NYÁK-ra szerelve, és könnyebb használni.

De nem ez az egyetlen, amelyet használhat az Arduino-val, de vannak más meglehetősen elterjedtek is, például a IRF520, IRF540, amelyek 9.2, illetve 28A névleges áramot tesznek lehetővé, szemben az IRF14 530A-val.

Számos MOSFET modell érhető el, de nem mindegyiket ajánlott közvetlenül olyan processzorral használni, mint az Arduino a kimenetek feszültségének és intenzitásának korlátozása miatt.

Ha az IRF530N modult használja, akkor Egy példa, csatlakoztathatja a SIG feliratú csatlakozót a táblán a kártya egyik érintkezőjével Arduino UNO, például a D9. Ezután csatlakoztassa a GND-t és a Vcc-t az Arduino táblán található megfelelőihez, például a GND-hez és az 5v-hez az áramellátás érdekében.

Tekintettel kód Egyszerű, amely ezt az egyszerű sémát szabályozná, a következő lenne, ami azt jelenti, hogy hagyja, hogy a kimeneti terhelés 5 másodpercenként áthaladjon vagy sem (a rendszerünk esetében ez motor lenne, de bármi lehet, amit csak akar .):

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
}


Legyen Ön az első hozzászóló

Hagyja megjegyzését

E-mail címed nem kerül nyilvánosságra. Kötelező mezők vannak jelölve *

*

*

  1. Az adatokért felelős: Miguel Ángel Gatón
  2. Az adatok célja: A SPAM ellenőrzése, a megjegyzések kezelése.
  3. Legitimáció: Az Ön beleegyezése
  4. Az adatok közlése: Az adatokat csak jogi kötelezettség alapján továbbítjuk harmadik felekkel.
  5. Adattárolás: Az Occentus Networks (EU) által üzemeltetett adatbázis
  6. Jogok: Bármikor korlátozhatja, helyreállíthatja és törölheti adatait.