MOSFET: lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa ganitong uri ng transistor

transistor

Mayroong maraming mga uri ng transistors. Ang mga elektronikong aparatong ito ay napakahalaga para sa mga electronics ngayon, at kinatawan nila ang isang tagumpay sa paglipat mula sa mga elektronikong tubo na nakabatay sa tubo patungo sa mga elektronikong solidong estado, na mas maaasahan at mahusay sa enerhiya. Sa katunayan, MOSFET Ginagamit ang mga ito sa karamihan sa mga chip o integrated circuit, kahit na mahahanap mo rin sila sa mga naka-print na circuit board para sa maraming iba pang mga application.

Kaya, paano ito? tulad ng isang mahalagang aparato semiconductor, Ipapakita ko sa iyo ang lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa gawaing ito ng agham at engineering na nagbibigay-daan sa amin upang makagawa ng maraming mga circuit at na nagpabuti ng aming buhay sa maraming mga paraan.

Ano ang isang transistor?

Ang salita ang transistor ay nagmula sa transfer-resistor, at ito ay naimbento noong 1951, bagaman sa Europa mayroon nang mga patent at pag-unlad bago ipakita ng mga Amerikano ang unang disenyo, kahit na ito ay isa pang kuwento ... Sa oras na iyon naghahanap sila ng isang aparato batay sa solidong estado, semiconductor, na maaaring mapalitan ang krudo at hindi maaasahang mga vacuum valve na binubuo ng mga computer at iba pang mga elektronikong gadget ng oras.

ang mga balbula o vacuum tubes Mayroon itong katulad na arkitektura sa maginoo na mga bombilya, at samakatuwid ay nasunog din. Kailangan nilang palitan nang madalas upang mapanatili ang pagpapatakbo ng mga makina. Bilang karagdagan, ito ay nainit, at nangangahulugan iyon na nasayang ang malaking halaga ng enerhiya sa anyo ng init dahil sa kanilang pagiging hindi epektibo. Samakatuwid, hindi talaga sila praktikal at nangangailangan ng kapalit.

Sa gayon, sa AT&T Bell Labs, Williams Sho Howard, John Bardeen at Walter Brattain nagsimula silang gumana sa paglikha ng semiconductor device na iyon. Ang totoo ay nahihirapan silang hanapin ang susi. Ang proyekto ay pinananatiling lihim dahil alam na may katulad na pagbuo sa Europa. Ngunit ang Digmaang Pandaigdig II ay tumawid, at ang mga kalaban ay kailangang pumunta sa labanan. Pabalik, mahiwaga nilang natagpuan ang solusyon.

El unang prototype ang nilikha nila ay napaka krudo, at nagpakita ng mga seryosong problema sa disenyo. Kabilang sa mga ito, ito ay kumplikado at kumplikado sa paggawa sa serye. Bilang karagdagan, gumamit ito ng mga bahagi ng ginto na ginagawang mas mahal at ang tip minsan ay tumigil sa pakikipag-ugnay sa kristal na semiconductor, kaya't tumigil ito sa paggana at kailangang itulak upang makipag-ugnay muli. Ang totoo ay kaunti ang nalutas sa imbensyong ito, ngunit unti-unting napabuti at lumitaw ang mga bagong uri.

Nagkaroon na sila ng isang elektronikong sangkap ng solidong estado at mas maliit upang mabawasan ang laki ng mga radyo, alarma, kotse, computer, telebisyon, atbp.

Mga bahagi at operasyon

mosfet

Ang transistor ay binubuo ng tatlong mga pin o contact, na siya namang nakikipag-ugnay tatlong mga zone nagkakaibang mga semiconductor. Sa bipolars ang mga lugar na ito ay tinatawag na emitter, base at kolektor. Sa kabilang banda, sa mga unipolar, tulad ng MOSFET, karaniwang tinatawag silang mapagkukunan, gate at kanal. Dapat mong basahin nang mabuti ang mga datasheet o katalogo upang malaman kung paano makilala ang kanilang mga pin nang mabuti at hindi malito ang mga ito, dahil ang operasyon ay nakasalalay dito.

Kaugnay na artikulo:
2N2222 transistor: lahat ng kailangan mong malaman

La pinto o base Gumaganap ito na parang ito ay isang switch, pagbubukas o pagsasara ng daanan ng kasalukuyang sa pagitan ng iba pang dalawang mga dulo. Ito ay kung paano ito gumagana. At batay dito, maaari itong magamit para sa dalawang pangunahing pag-andar:

  • Pag-andar 1: Maaari itong kumilos upang pumasa o gupitin ang mga signal ng elektrisidad, iyon ay, bilang isang switch para sa digital electronics. Ito ay mahalaga para sa binary o digital na system, dahil sa pamamagitan ng pagkontrol sa gate (na may 0 o 1), maaari kang makakuha ng isang halaga o iba pa sa output nito (0/1). Sa ganoong paraan maaaring mabuo ang mga gate ng lohika.
  • Pag-andar 2: Maaari ring gamitin, para sa mga analog electronics, bilang mga signal amplifier. Kung ang isang maliit na intensity ay umabot sa base, maaari itong i-convert sa isang mas malaking isa sa pagitan ng kolektor at emitter na maaaring magamit bilang isang output.

Mga uri ng transistors

Mga simbolo ng MOSFET

Mga simbolo ng MOSFET N at P

 

Sa sandaling nakita ang pangunahing operasyon at kaunting kasaysayan nito, sa paglipas ng panahon ay napabuti sila at nilikha ang mga transistor na na-optimize para sa isang tukoy na uri ng aplikasyon, na nagpapalaki sa lahat ang dalawang pamilyang ito naman ay mayroong maraming uri:

Tandaan na ang N zone ay isang uri ng semiconductor na na-doped na may mga impurities ng donor, iyon ay, mga pentavalent compound (posporus, arsenic,…). Papayagan nitong talikuran ang mga electron (-), dahil ang karamihan sa mga carrier ay electron, habang ang mga minorya ay butas (+). Sa kaso ng isang P zone, ito ay ang kabaligtaran, ang karamihan ay ang mga butas (+), na ang dahilan kung bakit ito tinawag na. Iyon ay, aakit sila ng mga electron. Upang makamit ito, ito ay na-doped sa iba pang mga impurities na tatanggap, iyon ay, mga trivalent (aluminyo, indium, gallium, ...). Karaniwan ang batayang semiconductor ay karaniwang silikon o germanium, bagaman mayroong iba pang mga uri. Ang mga Dopant ay kadalasang nasa napakababang dosis, sa pagkakasunud-sunod ng isang atom ng mga impurities para sa bawat 100.000.000 atom ng semiconductor. Sa ilang mga okasyon, ang mabibigat o lubos na naka-doped na lugar tulad ng P + o N + ay maaaring mabuo, na mayroong 1 impurity atom bawat 10.000.

  • BJT (Bipolar Junction Transistor): ito ang bipolar transistor, ang pinaka-maginoo. Sa ito kailangan mong mag-iniksyon ng isang kasalukuyang kasalukuyang upang makontrol ang kasalukuyang kolektor. Sa loob mayroong dalawang uri:
    • NPN: Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan nito, mayroon itong isang semiconductor zone na na-doped upang maging uri ng N upang kumilos bilang isang emitter, isa pang gitnang P bilang base, at isa pa para sa kolektor na mayroon ding uri ng N.
    • PNP: sa kasong ito ay kabaligtaran ito, ang base ay magiging uri ng N, at ang natitirang dalawa sa uri ng P. Iyon ay ganap na babaguhin ang kuryenteng pag-uugali nito at ang paraan ng paggamit nito.
  • FET (Field Effect Transistor): ang patlang na epekto ng transistor, at ang pinaka kilalang pagkakaiba nito mula sa BJT ay ang paraan ng pagpapatakbo nito ng control terminal nito. Sa kasong ito, ang kontrol ay ginagawa sa pamamagitan ng paglalapat ng isang boltahe sa pagitan ng gate at ng mapagkukunan. Sa loob ng ganitong uri maraming mga subtypes:
    • JFET: ang mga sa FET junction ay pagkaubos, at may isang channel o semiconductor zone na maaaring isang uri o iba pa. Ayon sa na, maaari silang maging kapalit:
      • Channel N.
      • Mula sa channel P.
    • MOSFET: ang akronim na ito ay nagmula sa Metal Oxide Semiconductor FET, napangalanan dahil ang isang manipis na layer ng silicon dioxide ay ginagamit sa ilalim ng contact ng pinto upang makabuo ng kinakailangang patlang kung saan ang kontrol ng daanan sa pamamagitan ng channel nito ay maaaring makontrol upang may daloy sa pagitan mapagkukunan at nagbigay. Ang channel ay maaaring uri ng P, kaya magkakaroon ng dalawang balon N para sa alisan ng tubig at mapagkukunan; o N-type, na may dalawang balon na uri ng P para sa mapagkukunan at alisan ng tubig. Ang mga ito ay medyo naiiba mula sa itaas, sa kasong ito maaari kang magkaroon ng:
      • Pagkalayo o pagkapagod:
        • Channel N.
        • Mula sa channel P.
      • Pinahusay o pinagbuti:
        • Channel N.
        • Mula sa channel P.
      • Iba pa: TFT, CMOS, ...
  • Iba.

ang ang mga pagkakaiba ay batay sa panloob na arkitektura ng mga semiconductor zone bawat isa…

MOSFET

Un MOSFET Pinapayagan kang hawakan ang malalaking pag-load, na maaaring maging kapaki-pakinabang para sa ilang mga circuit sa iyong Arduino, tulad ng makikita mo sa paglaon. Sa katunayan, ang mga kalamangan nito ay ginagawang kapaki-pakinabang sa modernong electronics. Maaari itong kumilos bilang isang amplifier o isang switch na kinokontrol ng electronically. Para sa bawat uri ng MOSFET na iyong binibili, alam mo na na dapat mong basahin ang datasheet upang makita ang mga pag-aari, dahil hindi pareho ang lahat.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng isa sa channel N at P ay:

  • Channel P: Upang buhayin ang channel P upang pumasa sa kasalukuyang, isang negatibong boltahe ang inilalapat sa gate. Ang mapagkukunan ay dapat na konektado sa isang positibong boltahe. Tandaan na positibo ang channel sa gate na nasa gate, habang ang mga balon para sa kanal at pinagmulan ay negatibo. Sa ganitong paraan ang kasalukuyang "itinulak" sa pamamagitan ng channel.
  • N channel: Sa kasong ito, isang positibong boltahe ang inilalapat sa gate.

anak napaka murang mga item, kaya maaari kang bumili ng maraming mga ito nang walang malaking gastos. Halimbawa, narito ang ilang mga patalastas na maaari kang bumili sa mga dalubhasang tindahan:

Kung gagamitin mo ito para sa mas mataas na kapangyarihan mag-iinit ito, kaya mainam na gumamit ng a heatsink upang palamig ito konti…

Pagsasama sa Arduino

eskematiko kasama si Arduino

Ang isang MOSFET ay maaaring maging napaka praktikal upang makontrol ang mga signal sa iyo board ng arduino, samakatuwid, maaari itong maghatid sa isang katulad na paraan kung paano ang module ng relay, Kung iyong natatandaan. Sa katunayan, ang MOSFET modules ay ibinebenta din para sa Arduino, tulad ng kaso sa Walang nahanap na mga produkto, isa sa pinakatanyag. Sa mga modyul na ito mayroon ka nang naka-mount ang transistor sa isang maliit na PCB at mas madaling gamitin.

Ngunit hindi lamang ito ang maaari mong gamitin sa Arduino, mayroon ding iba pang medyo karaniwang mga tulad ng IRF520, IRF540, na nagpapahintulot sa mga nominal na alon ng 9.2 at 28A ayon sa pagkakabanggit, kumpara sa 14A para sa IRF530.

Maraming mga magagamit na mga modelo ng MOSFET ngunit hindi lahat ay inirerekumenda na direktang gamitin sa isang processor tulad ng Arduino dahil sa limitasyon ng boltahe at kasidhian sa mga output nito.

Kung gagamitin mo ang module na IRF530N, upang mailagay Isang halimbawa, maaari mong ikonekta ang konektor na minarkahang SIG sa pisara gamit ang isa sa mga pin sa pisara Arduino UNO, tulad ng D9. Pagkatapos ay ikonekta ang GND at Vcc sa mga kaukulang mga nasa Arduino board, tulad ng GND at 5v sa kasong ito upang mapagana ito.

Ukol sa kodigo Simple na makokontrol ang simpleng pamamaraan na ito ay ang mga sumusunod, kung saan ang ginagawa nito ay hayaan ang output load na pumasa o hindi bawat 5 segundo (sa kaso ng aming pamamaraan ay magiging isang motor, ngunit maaari itong maging anumang nais mo .. .):

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
}


Ang nilalaman ng artikulo ay sumusunod sa aming mga prinsipyo ng etika ng editoryal. Upang mag-ulat ng isang pag-click sa error dito.

Maging una sa komento

Iwanan ang iyong puna

Ang iyong email address ay hindi nai-publish.

*

*

  1. Responsable para sa data: Miguel Ángel Gatón
  2. Layunin ng data: Kontrolin ang SPAM, pamamahala ng komento.
  3. Legitimation: Ang iyong pahintulot
  4. Komunikasyon ng data: Ang data ay hindi maiparating sa mga third party maliban sa ligal na obligasyon.
  5. Imbakan ng data: Ang database na naka-host ng Occentus Networks (EU)
  6. Mga Karapatan: Sa anumang oras maaari mong limitahan, mabawi at tanggalin ang iyong impormasyon.

Pagsubok sa EnglishSubukan ang Catalanpagsusulit sa Espanyol