MOSFET: транзистордун ушул түрү жөнүндө билишиңиз керек болгон нерселердин бардыгы

жүрмө

Транзисторлордун бир нече түрлөрү бар. Бул электрондук шаймандар бүгүнкү күндүн электроникасы үчүн абдан маанилүү жана алар вакуум түтүкчөлөрүндөгү электроникадан катуу абалга негизделген электроникага өтүүдөгү чоң жетишкендик болуп, электр кубатын кыйла ишенимдүү жана аз сарпташат. Чындыгында, Mosfet Алар көпчүлүк микросхемаларда же интегралдык микросхемаларда колдонулат, бирок сиз аларды башка колдонмолор үчүн басылып чыккан чынжыр тактасынан таба аласыз.

Кандай, ал кандай? ушундай маанилүү жарым өткөргүч шайман, Мен сизге ушунча көп схемаларды түзүүгө мүмкүнчүлүк берген жана жашообузду ар тараптан жакшырткан илим жана инженерия иши жөнүндө билишиңиз керек болгон нерселердин бардыгын сунуштайм.

Транзистор деген эмне?

сөз транзистор өткөргүч-резистордон келип чыгатжана ал 1951-жылы ойлоп табылган, бирок Европада америкалыктар биринчи дизайнын сунуш кылганга чейин эле патенттери жана иштеп чыгуулары болгон, бирок бул дагы бир окуя ... Ошол учурда алар катуу денеге, жарым өткөргүчкө негизделген шайман издешкен, ошол кездеги компьютерлерди жана башка электрондук шаймандарды түзгөн чийки жана ишенимсиз вакуум клапандарынын ордун баса алат.

The клапандар же вакуум түтүктөр Ал кадимки лампочкаларга окшош архитектурага ээ, ошондуктан күйүп кетти. Машиналардын иштешин камсыз кылуу үчүн аларды тез-тез алмаштырууга туура келди. Мындан тышкары, ал ысытылган, демек, алар натыйжасыздыгынан көп көлөмдөгү энергияны жылуулук түрүндө ысырап кылышкан. Ошондуктан, алар таптакыр иш жүзүндө болгон эмес жана алмаштырууга өтө муктаж болушкан.

Ооба, AT&T Bell Labs, Уильямс Шокли, Джон Бардин жана Уолтер Браттайн Алар ошол жарым өткөргүч шайманын жаратууга киришти. Чындык аларда ачкычты табуу кыйын болду. Долбоор Европада ушуга окшогон нерсе өнүгүп жатканы белгилүү болгондуктан, жашыруун бойдон калышкан. Бирок Экинчи Дүйнөлүк Согуш өтүп, каармандар согушка чыгышы керек болчу. Кайра кайтып келе жатканда, алар табышмактуу түрдө чечим табышкан.

El биринчи прототип алар жараткан өтө чийки, жана олуттуу дизайн көйгөйлөрүн сунуш кылган. Алардын арасында сериялуу чыгаруу татаал жана татаал болгон. Мындан тышкары, ал алтынды кымбаттаткан бөлүктөрүн колдонуп, учу кээде жарым өткөргүчтүн кристаллына тийбей калгандыктан, иштебей калгандыктан, аны кайрадан байланышка түртүш керек болчу. Чындык бул ойлоп табуу менен бир аз чечилгени менен, бара-бара жакшыртылып, жаңы түрлөрү пайда болду.

Аларда буга чейин электрондук компоненти болгон катуу абал жана кичинекей радиолордун, сигнализациялардын, автоунаалардын, компьютерлердин, телевизорлордун көлөмүн азайтууга.

Бөлүктөрү жана иштеши

mosfet

Транзистор үч казыктан же контакттан турат, алар өз кезегинде байланышка чыгышат үч зона жарым өткөргүчтөр. Биполярларда бул аймактар ​​эмитент, негиз жана коллектор деп аталат. Башка жагынан алганда, MOSFET сыяктуу бир уюлдуу адамдарда, адатта, булак, дарбаза жана дренаж деп аталат. Алардын төөнөгүчтөрүн кантип так аныктоону жана аларды чаташтырбоону билүү үчүн маалымат таблицасын же каталогдорду жакшылап окуп чыгышыңыз керек, анткени иш ага байланыштуу болот.

Окшош макала:
2N2222 транзистору: сиз билишиңиз керек болгон нерселердин бардыгы

La эшик же негиз Ал башка эки учунун ортосунан токтун өтүшүн ачып же жаап турган бир өчүргүчтөй сезилет. Бул кандайча иштейт. Жана ушунун негизинде эки негизги функция үчүн колдонсо болот:

  • Функция 1: Ал электрдик сигналдарды өткөрүү же кесүү үчүн, башкача айтканда, санарип электрониканын өчүргүчү катары иштей алат. Бул бинардык же санариптик тутум үчүн маанилүү, анткени дарбазаны көзөмөлдөө аркылуу (0 же 1 менен), анын чыгышында тигил же бул маанини алса болот (0/1). Ошентип, логикалык дарбазалар пайда болот.
  • Функция 2: ошондой эле, аналогдук электроника үчүн, сигнал күчөткүчтөрү катары колдонсо болот. Эгерде кичине интенсивдүүлүк базага жетсе, анда аны коллектор менен эмитенттин ортосунда чоңураак кубулушка айландырса болот, ал натыйжа катары колдонулушу мүмкүн.

Транзисторлордун түрлөрү

MOSFET белгилери

MOSFET белгилери N жана P

 

Негизги операция жана анын бир аз тарыхы көрүнүп тургандан кийин, убакыттын өтүшү менен алар өркүндөтүлүп, транзисторлор колдонмонун белгилүү бир түрүнө ылайыкташтырылып жаратылып, бардыгы пайда болду бул эки үй-бүлө өз кезегинде бир нече түргө ээ:

N зонасы донордук аралашмалар кошулган жарым өткөргүчтүн бир түрү, башкача айтканда, беш валенттүү бирикмелер (фосфор, мышьяк, ...) экендигин унутпаңыз. Бул аларга электрондордон баш тартууга мүмкүндүк берет (-), анткени көпчүлүк алып жүрүүчүлөр электрондор, ал эми азчылык тешиктер (+). P зонасында болсо, ал тескерисинче, көпчүлүгү тешиктер (+) болот, ошондуктан ал ушундай деп аталат. Башкача айтканда, алар электрондорду өзүнө тартып алышат. Буга жетишүү үчүн аны башка акцептордук кошулмалар, башкача айтканда, үч валенттүү (алюминий, индий, галлий, ...) кошушат. Адатта, негизинен жарым өткөргүч кремний же германий болот, бирок башка түрлөрү бар. Допанттар, адатта, өтө төмөн дозада, жарым өткөргүчтүн ар бир 100.000.000 атомдоруна бир атом аралашмасынан турат. Кээ бир учурларда, P + же N + сыяктуу оор же өтө кошулган аймактар ​​пайда болушу мүмкүн, алардын ар бир 1ге 10.000 кошулма атому болот.

  • BJT (Биполярдык туташуу транзистору): бул эң кадимки биполярдык транзистор. Мында коллектор тогун жөндөө үчүн базалык токту сайыш керек. Ичинде эки түрү бар:
    • NPN: Анын аты көрсөтүп тургандай, ал жарым өткөргүч зонасы бар, ал N түрүндө эмитент катары иштейт, дагы бир борбордук Р база, ал эми дагы бирөө N түрүндөгү коллектор үчүн.
    • PNP: бул учурда, тескерисинче, негизи N түрүндө, ал эми калган P түрү болот, бул анын электрдик жүрүм-турумун жана колдонулушун толугу менен өзгөртөт.
  • FET (Талаа Транзистору): талаа транзистору жана анын BJTден эң көрүнүктүү айырмасы - анын башкаруу терминалы менен иштөө ыкмасы. Бул учурда башкаруу дарбаза менен булактын ортосундагы чыңалууну колдонуу менен жүргүзүлөт. Бул типтин ичинде бир нече чакан типтер бар:
    • JFET: ФЕТӨнүн түйүндөрү түгөнгөндүктөн, тигил же бул түрдөгү канал же жарым өткөргүч зонасына ээ. Ага ылайык, алар өз кезегинде болушу мүмкүн:
      • N каналы.
      • П каналынан.
    • Mosfet: анын кыскартылышы Metal Oxide Semiconductor FET деген сөздөн келип чыккан, андыктан ушундай деп аталган, себеби кремнийдин кычкыл газынын жука катмары эшиктин контактында колдонулуп, керектүү талаа пайда болот, анын жардамы менен канал аркылуу ток өтөт, ошондуктан ортосунда агым болот. булагы жана эмитенти. Канал P тибинде болушу мүмкүн, ошондуктан агызуу жана булак үчүн N скважина болот; же N-түрү, булагы жана дренажы үчүн эки P тибиндеги кудуктары бар. Алар жогоруда айтылгандардан бир аз айырмаланат, мындай учурда сизде төмөнкүлөр болот:
      • Чөгүү же чарчоо:
        • N каналы.
        • П каналынан.
      • Өркүндөтүлгөн же өркүндөтүлгөн:
        • N каналы.
        • П каналынан.
      • Башкалары: TFT, CMOS, ...
  • Башкалар.

The айырмачылыктары жарым өткөргүч зоналардын ички архитектурасына негизделген ар бири ...

Mosfet

Un Mosfet чоң жүктөрдү көтөрүүгө мүмкүнчүлүк берет, кийинчерээк көрө турганыңыздай, Arduino менен айрым схемалар үчүн пайдалуу болушу мүмкүн. Чындыгында, анын артыкчылыктары аны заманбап электроникада ушунчалык пайдалуу кылат. Ал күчөткүч же электрондук башкарылуучу өчүргүч катары иштей алат. Сиз сатып алган MOSFETтин ар бир түрү үчүн, анын касиеттерин көрүү үчүн маалымат баракчасын окуу керектигин билесиз, анткени алардын бардыгы бирдей эмес.

Биринин ортосундагы айырмачылык канал N жана P Ал:

  • Channel P: P каналын иштетүү үчүн токту өткөрүү үчүн, дарбазага терс чыңалуу берилет. Булак оң чыңалууга туташтырылышы керек. Дарбазанын жанып турган каналы оң, агынды жана булак үчүн кудуктар терс экендигин эске алыңыз. Ушундайча канал аркылуу ток «түртүлүп» чыгат.
  • канал N: Мындай учурда дарбазага оң чыңалуу берилет.

акыркы абдан арзан буюмдар, ошондуктан сиз алардын бир ууч бөлүгүн чоң чыгымсыз сатып ала аласыз. Мисалы, бул жерде сиз адистештирилген дүкөндөрдөн сатып ала турган айрым жарнамалар бар:

Эгер сиз аны жогорку кубаттуулуктар үчүн колдоно турган болсоңуз, анда ал ысыйт, ошондуктан а-ны колдонсоңуз жакшы болот муздаткыч бир аз…

Arduino менен интеграциялоо

Arduino менен схема

MOSFET сигналдарды өзүңүз менен башкарууга өтө пайдалуу болушу мүмкүн arduino такта, демек, ал кандайча кызмат кыла алат реле модулу, Эгер эсиңде болсо. Чындыгында, MOSFET модулдары Arduino үчүн сатылат IRF520N, эң популярдуу бири. Бул модулдар аркылуу транзистор кичинекей ПКБга орнотулган жана аны колдонуу оңой.

Бирок сиз Arduino менен гана колдоно албайсыз, ошондой эле кеңири тараган дагы бар IRF520, IRF540, бул IRF9.2 үчүн 28Aга салыштырмалуу 14 жана 530A номиналдык агымдарга мүмкүндүк берет.

MOSFETдин көптөгөн моделдери бар, бирок баарына эле Arduino сыяктуу процессор менен түздөн-түз колдонуу сунушталбайт анын чыгышындагы чыңалуунун жана интенсивдүүлүктүн чектелишине байланыштуу.

Эгер IRF530N модулун колдонсоңуз, анда коюңуз Мисал, сиз тактадагы SIG деп белгиленген туташтыргычты тактадагы төөнөгүчтөрдүн бири менен туташтыра аласыз Arduino UNO, мисалы D9. Андан кийин GND жана Vccди ​​Arduino тактасындагы тиешелүү GND жана 5v сыяктуу шаймандарга туташтырып, аны кубаттаңыз.

карата абал боюнча código Бул жөнөкөй схеманы жөнөкөй жөнгө салуучу жөнөкөй нерсе, ал чыгымдын жүктөлүшүн 5 секунд сайын өткөрүп турушу же бербеши (биздин схемада мотор болмок, бирок ал сиз каалагандай болушу мүмкүн ..) .):

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
}


Макаланын мазмуну биздин принциптерге карманат редакциялык этика. Ката жөнүндө кабарлоо үчүн чыкылдатыңыз бул жерде.

Комментарий биринчи болуп

Комментарий калтырыңыз

Сиздин электрондук почта дареги жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар менен белгиленет *

*

*

  1. Маалыматтар үчүн жооптуу: Мигель Анхель Гатан
  2. Маалыматтын максаты: СПАМды көзөмөлдөө, комментарийлерди башкаруу.
  3. Мыйзамдуулук: Сиздин макулдугуңуз
  4. Маалыматтарды берүү: Маалыматтар үчүнчү жактарга юридикалык милдеттенмелерден тышкары билдирилбейт.
  5. Маалыматтарды сактоо: Occentus Networks (ЕС) тарабынан уюштурулган маалыматтар базасы
  6. Укуктар: Каалаган убакта маалыматыңызды чектеп, калыбына келтирип жана жок кыла аласыз.