MOSFET :이 유형의 트랜지스터에 대해 알아야 할 모든 것

트랜지스터

여러 유형의 트랜지스터가 있습니다. 이러한 전자 장치는 오늘날의 전자 장치에 매우 중요하며 진공관 기반 전자 장치에서 훨씬 더 안정적이고 에너지 효율적인 고체 기반 전자 장치로의 전환에 돌파구를 나타 냈습니다. 사실로, MOSFET 대부분의 칩 또는 집적 회로에 사용되지만 다른 많은 애플리케이션의 인쇄 회로 기판에서도 찾을 수 있습니다.

글쎄, 어때? 중요한 반도체 장치, 저는 우리가 많은 회로를 만들 수있게하고 여러면에서 우리 삶을 향상시킨이 과학 및 공학 작업에 대해 알아야 할 모든 것을 여러분에게 제시 할 것입니다.

트랜지스터 란?

단어 트랜지스터는 전송 저항에서 온다, 그리고 그것은 1951 년에 발명되었지만, 유럽에서는 미국인들이 첫 번째 디자인을 제시하기 전에 이미 특허와 개발이 있었지만 이것은 또 다른 이야기이지만 ... 그 당시에는 대체 할 수있는 고체 상태, 반도체에 기반한 장치를 찾고있었습니다. 당시의 컴퓨터 및 기타 전자 장치를 구성하는 조잡하고 신뢰할 수없는 진공 밸브.

라스 밸브 또는 진공관 그것은 기존의 전구와 유사한 구조를 가지고 있기 때문에 또한 소손되었습니다. 기계가 계속 작동하려면 자주 교체해야했습니다. 또한 가열되어 비효율로 인해 열 형태로 많은 양의 에너지를 낭비했다는 의미입니다. 따라서 그들은 전혀 실용적이지 않았고 교체가 절실했습니다.

글쎄, AT & T Bell Labs, Williams Shockley, John Bardeen 및 Walter Brattain 그들은 반도체 장치를 만드는 일에 착수했습니다. 진실은 그들이 열쇠를 찾는 데 어려움을 겪었다는 것입니다. 이 프로젝트는 유럽에서 비슷한 것이 개발되고 있다는 것이 알려 졌기 때문에 비밀로 유지되었습니다. 하지만 제 XNUMX 차 세계 대전이 끝나고 주인공들은 전투에 나섰습니다. 돌아 오는 길에 그들은 신비롭게도 이미 해결책을 찾았습니다.

El 첫 번째 프로토 타입 그들이 만든 것은 매우 조잡했고 심각한 디자인 문제를 제시했습니다. 그중 연속으로 제조하는 것은 복잡하고 복잡했습니다. 또한 금을 더 비싸게 만드는 부분을 사용했고, 팁이 반도체 크리스탈과의 접촉을 멈추는 경우가있어서 작동을 멈추고 다시 밀착 시켜야만했다. 진실은이 발명품으로 거의 해결되지 않았지만 조금씩 개선되어 새로운 유형이 등장했습니다.

그들은 이미 전자 부품을 가지고 고체 이하 라디오, 알람, 자동차, 컴퓨터, 텔레비전 등의 크기를 줄이기 위해

부품 및 작동

이끼

트랜지스터는 XNUMX 개의 핀 또는 접점으로 구성되며 세 영역 차별화 된 반도체. 바이폴라에서 이러한 영역을 이미 터,베이스 및 컬렉터라고합니다. 반면에 MOSFET과 같은 단 극형에서는 일반적으로 소스, 게이트 및 드레인이라고합니다. 핀을 잘 식별하고 혼동하지 않도록 데이터 시트 나 카탈로그를 잘 읽어야합니다.

2n2222 트랜지스터
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La 도어 또는베이스 마치 스위치처럼 작동하여 다른 두 끝 사이의 전류 흐름을 열거 나 닫습니다. 이것이 작동하는 방식입니다. 이를 바탕으로 두 가지 기본 기능에 사용할 수 있습니다.

  • 기능 1: 전기 신호를 전달하거나 차단하는 역할을 할 수 있습니다. 즉, 디지털 전자 장치의 스위치 역할을합니다. 이것은 바이너리 또는 디지털 시스템에서 중요합니다. 게이트를 제어함으로써 (0 또는 1로) 출력 (0/1)에서 하나 또는 다른 값을 얻을 수 있기 때문입니다. 이렇게하면 논리 게이트가 형성 될 수 있습니다.
  • 기능 2: 아날로그 전자 장치에 신호 증폭기로도 사용할 수 있습니다. 작은 강도가베이스에 도달하면 컬렉터와 이미 터 사이에서 더 큰 강도로 변환하여 출력으로 사용할 수 있습니다.

트랜지스터의 유형

MOSFET 기호

MOSFET 기호 N 및 P

일단 기본 동작과 그 역사를 살펴보면, 시간이 지남에 따라 특정 유형의 응용 분야에 최적화 된 트랜지스터를 개선하고 만들었습니다. 차례로 여러 유형이있는이 두 가족:

N 영역은 도너 불순물, 즉 100.000.000가 화합물 (인, 비소 등)이 도핑 된 반도체 유형입니다. 대부분의 캐리어는 전자이고 소수는 홀 (+)이기 때문에 전자 (-)를 포기할 수 있습니다. P 존의 경우는 그 반대이고, 대부분이 구멍 (+)이되므로 그것을 그렇게 부릅니다. 즉, 그들은 전자를 끌어들일 것입니다. 이를 달성하기 위해 다른 수용체 불순물, 즉 1가 (알루미늄, 인듐, 갈륨 등)로 도핑됩니다. 일반적으로 기본 반도체는 일반적으로 실리콘 또는 게르마늄이지만 다른 유형이 있습니다. 도펀트는 일반적으로 반도체의 10.000 원자마다 XNUMX 원자의 불순물로 매우 낮은 선량입니다. 경우에 따라 P + 또는 N +와 같이 무겁거나 고도로 도핑 된 영역이 형성 될 수 있으며 XNUMX 당 XNUMX 개의 불순물 원자가 있습니다.

  • BJT (바이폴라 접합 트랜지스터): 가장 일반적인 바이폴라 트랜지스터입니다. 여기서는 콜렉터 전류를 조절하기 위해베이스 전류를 주입해야합니다. 내부에는 두 가지 유형이 있습니다.
    • NPN : 이름에서 알 수 있듯이, 이미 터 역할을하는 N 형으로 도핑 된 반도체 영역,베이스 역할을하는 또 다른 중앙 P, N 형 컬렉터 용으로 다른 영역이 있습니다.
    • PNP:이 경우에는 반대로베이스가 N 형이되고 나머지 XNUMX 개는 P 형이됩니다. 그러면 전기적 동작과 사용 방식이 완전히 변경됩니다.
  • FET (전계 효과 트랜지스터): 전계 효과 트랜지스터이며 BJT와 가장 큰 차이점은 제어 단자로 작동하는 방식입니다. 이 경우 제어는 게이트와 소스 사이에 전압을 적용하여 수행됩니다. 이 유형에는 몇 가지 하위 유형이 있습니다.
    • JFET: FET 접합의 경우 고갈되고 채널 또는 반도체 영역이 하나 또는 다른 유형이 될 수 있습니다. 그에 따르면 차례로 다음과 같이 될 수 있습니다.
      • 채널 N.
      • 채널 P에서.
    • MOSFET: 그것의 두문자어는 Metal Oxide Semiconductor FET에서 유래되었는데, 이는 이산화 규소의 얇은 층이 도어 접촉 아래에 사용되어 채널을 통과하는 전류의 흐름을 제어 할 수있는 필요한 필드를 생성하기 때문에 이름이 붙여졌습니다. 출처 및 발행자. 채널은 P 유형일 수 있으므로 드레인 및 소스를위한 두 개의 웰 N이 있습니다. 또는 N 형, 소스 및 드레 인용 P 형 웰이 XNUMX 개 있습니다. 위와 다소 차이가 있으며이 경우 다음을 가질 수 있습니다.
      • 편향 또는 탈진 :
        • 채널 N.
        • 채널 P에서.
      • 향상 또는 개선 :
        • 채널 N.
        • 채널 P에서.
      • 기타 : TFT, CMOS, ...
  • 기타.

라스 차이점은 반도체 영역의 내부 아키텍처에 기반합니다. 마다…

MOSFET

Un MOSFET 나중에 보게 되겠지만 Arduino를 사용하는 특정 회로에 유용 할 수있는 큰 부하를 처리 할 수 ​​있습니다. 사실, 그것의 장점은 현대 전자 제품에 매우 유용합니다. 증폭기 또는 전자 제어 스위치로 작동 할 수 있습니다. 구입하는 각 MOSFET 유형에 대해 속성을 보려면 데이터 시트를 읽어야한다는 것을 이미 알고 있습니다. 모두 동일하지는 않기 때문입니다.

다음 중 하나의 차이점 채널 N 및 P 입니다 :

  • 채널 P: 전류를 통과시키기 위해 채널 P를 활성화하기 위해 게이트에 음의 전압이인가됩니다. 소스는 양의 전압에 연결되어야합니다. 게이트가있는 채널은 양수이고 드레인 및 소스 용 우물은 음수입니다. 이러한 방식으로 전류가 채널을 통해 "밀어"집니다.
  • N 채널:이 경우 게이트에 양의 전압이인가됩니다.

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더 높은 출력을 위해 사용한다면 가열 될 것이므로 그것을 식히는 방열판 약간…

Arduino와 통합

Arduino를 사용한 회로도

MOSFET은 신호를 제어하는 ​​데 매우 실용적입니다. arduino 보드, 따라서 방법과 유사한 방식으로 게재 할 수 있습니다. 릴레이 모듈, 기억한다면. 실제로 MOSFET 모듈은 Arduino 용으로도 판매됩니다. 제품이 없습니다., 가장 인기있는 것 중 하나입니다. 이 모듈을 사용하면 이미 트랜지스터가 작은 PCB에 장착되어 사용하기가 더 쉽습니다.

그러나 Arduino와 함께 사용할 수있는 유일한 것은 아닙니다. IRF520, IRF540, IRF9.2의 경우 28A에 비해 각각 14 및 530A의 공칭 전류를 허용합니다.

많은 MOSFET 모델을 사용할 수 있지만 모두가 Arduino와 같은 프로세서에서 직접 사용하는 것이 권장되는 것은 아닙니다. 출력의 전압 및 강도 제한으로 인해.

IRF530N 모듈을 사용하는 경우 예, 보드에 SIG로 표시된 커넥터를 보드의 핀 중 하나와 연결할 수 있습니다. Arduino UNO, 같은 D9. 그런 다음 GND 및 Vcc를 Arduino 보드의 해당 항목 (이 경우 GND 및 5v)에 연결하여 전원을 공급합니다.

로로 코디 고 이 간단한 계획을 조절하는 간단한 방법은 다음과 같습니다. 출력 부하를 5 초마다 통과 시키거나 통과시키지 않는 것입니다 (이 계획의 경우 모터 일 수 있지만 원하는대로 할 수 있습니다 .. .) :

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
}


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