MOSFET: bu tür bir transistör hakkında bilmeniz gereken her şey

Birkaç tür transistör vardır. Bu elektronik cihazlar günümüzün elektronik cihazları için çok önemlidir ve vakum tüpü tabanlı elektronikten katı hal tabanlı elektroniğe geçişte, çok daha güvenilir ve daha düşük güç tüketiminde bir atılımı temsil ettiler. Aslında, MOSFET Çoğu yongada veya entegre devrede kullanılırlar, ancak bunları diğer birçok uygulama için baskılı devre kartlarında da bulabilirsiniz.

Peki nasıl? çok önemli bir yarı iletken cihaz, Bu kadar çok devre yapmamızı sağlayan ve hayatımızı birçok yönden iyileştiren bu bilim ve mühendislik çalışması hakkında bilmeniz gereken her şeyi sunacağım.

Transistör nedir?

sözcük transistör transfer direncinden gelirve 1951'de icat edildi, ancak Avrupa'da Amerikalılar ilk tasarımı sunmadan önce zaten patentler ve gelişmeler vardı, ancak bu başka bir hikaye ... O zamanlar katı hal, yarı iletken tabanlı bir cihaz arıyorlardı. zamanın bilgisayarlarını ve diğer elektronik aletlerini oluşturan kaba ve güvenilmez vakum valflerinin yerini alabilir.

W vanalar veya vakum tüpleri Geleneksel ampullere benzer bir mimariye sahiptir ve bu nedenle de yanmıştır. Makinelerin çalışır durumda kalması için sık sık değiştirilmeleri gerekiyordu. Ek olarak, ısıtıldı ve bu, verimsizlikleri nedeniyle büyük miktarda enerjiyi ısı şeklinde boşa harcadıkları anlamına geliyor. Bu nedenle, hiç pratik değillerdi ve ciddi bir şekilde değiştirilmeleri gerekiyordu.

Peki, içinde AT&T Bell Labs, Williams Shockley, John Bardeen ve Walter Brattain o yarı iletken cihazı oluşturmak için işe koyuldular. Gerçek şu ki, anahtarı bulmakta zorlandılar. Proje gizli tutuldu çünkü Avrupa'da benzer bir şeyin gelişmekte olduğu biliniyordu. Ancak II.Dünya Savaşı aşıldı ve kahramanlar savaşa gitmek zorunda kaldı. Dönüş yolunda gizemli bir şekilde çözümü çoktan bulmuşlardı.

El ilk prototip yarattıkları çok kabaydı ve ciddi tasarım sorunları ortaya koydular. Bunların arasında seri üretim karmaşık ve karmaşıktı. Ek olarak, onu daha pahalı hale getiren altın parçaları kullandı ve uç bazen yarı iletken kristalle temas etmeyi bıraktı, bu nedenle çalışmayı durdurdu ve tekrar temas etmesi için itilmesi gerekiyordu. Gerçek şu ki, bu buluşla çok az çözüldü, ancak yavaş yavaş geliştirildi ve yeni türler ortaya çıktı.

Zaten elektronik bir bileşeni vardı katı hal ve daha küçük radyo, alarm, araba, bilgisayar, televizyon vb. boyutlarını küçültmek için

Parçalar ve operasyon

Transistör, sırayla temas eden üç pim veya kontaktan oluşur. üç bölge farklılaşmış yarı iletkenler. Bipolarlarda bu alanlara yayıcı, taban ve toplayıcı denir. Öte yandan, MOSFET gibi tek kutuplu olanlarda genellikle kaynak, geçit ve drenaj olarak adlandırılırlar. Pimlerini nasıl iyi tanımlayacağınızı bilmek için veri sayfalarını veya katalogları iyi okumalısınız ve işlem buna bağlı olacağından onları karıştırmamalısınız.

İlgili makale:

2N2222 transistör: bilmeniz gereken her şey

La kapı veya taban Diğer iki uç arasındaki akım geçişini açan veya kapatan bir anahtarmış gibi davranır. Bu nasıl çalışır. Ve buna bağlı olarak, iki temel işlev için kullanılabilir:

• Fonksiyon 1: Elektrik sinyallerini geçirebilir veya kesebilir, yani dijital elektronikler için bir anahtar görevi görebilir. Bu, ikili veya dijital sistem için önemlidir, çünkü kapıyı (0 veya 1 ile) kontrol ederek, çıkışında (0/1) bir veya başka bir değer elde edebilirsiniz. Bu şekilde mantık kapıları oluşturulabilir.
• Fonksiyon 2: analog elektronikler için sinyal amplifikatörleri olarak da kullanılabilir. Tabana küçük bir yoğunluk ulaşırsa, çıkış olarak kullanılabilecek toplayıcı ve yayıcı arasında daha büyük bir yoğunluğa dönüştürülebilir.

Transistör türleri

Temel işlem ve biraz geçmişi görüldükten sonra, zamanla iyileştirilmiş ve belirli bir uygulama türü için optimize edilmiş transistörler oluşturulmuş, sırayla birkaç türü olan bu iki aile:

N bölgesinin donör katışkılarıyla, yani beş değerli bileşiklerle (fosfor, arsenik, ...) katkılı bir tür yarı iletken olduğunu unutmayın. Bu, elektronlardan (-) vazgeçmelerine izin verecektir, çünkü çoğunluk taşıyıcılar elektron iken, azınlık olanlar deliklerdir (+). Bir P bölgesi söz konusu olduğunda, bunun tam tersi, çoğunluk delikler (+) olacaktır, bu yüzden buna denir. Yani elektronları çekecekler. Bunu başarmak için, diğer alıcı safsızlıklarla, yani üç değerlikli maddelerle (alüminyum, indiyum, galyum, ...) katılır. Normalde baz yarı iletken genellikle silikon veya germanyumdur, ancak başka türler de vardır. Katkı maddeleri genellikle yarı iletkenin her 100.000.000 atomu için bir safsızlık atomu düzeyinde çok düşük dozlardadır. Bazı durumlarda, 1'de 10.000 safsızlık atomuna sahip olan P + veya N + gibi ağır veya yüksek oranda katkılı alanlar oluşabilir.

• BJT (Bipolar Bağlantı Transistörü): en geleneksel olan bipolar transistördür. Kolektör akımını düzenlemek için buna bir temel akım enjekte edilmelidir. İçeride iki tür var:
  • NPN: Adından da anlaşılacağı gibi, bir yayıcı olarak hareket etmesi için N tipi, baz olarak başka bir merkezi P ve ayrıca N tipi kolektör için başka bir tane katkılı yarı iletken bölgesi vardır.
  • PNP: bu durumda tam tersi olur, taban N tipi ve geri kalan iki P tipi olacaktır. Bu, elektrik davranışını ve kullanım şeklini tamamen değiştirecektir.
• FET (Alan Etkili Transistör): alan etkili transistör ve BJT'den en önemli farkı, kontrol terminali ile çalıştırılma şeklidir. Bu durumda kontrol, geçit ile kaynak arasına bir gerilim uygulanarak yapılır. Bu tür içinde birkaç alt tür vardır:
  • JFET: FET birleşim yerindekiler tükeniyor ve şu veya bu tipte olabilen bir kanala veya yarı iletken bölgesine sahip. Buna göre sırayla şunlar olabilir:
    • Kanal N.
    • P kanalından
  • MOSFET: kısaltması Metal Oksit Yarı İletken FET'ten gelir; bu adı, kapının teması altında ince bir silikon dioksit tabakası kullanılarak, kanaldan akım geçişinin kontrol edilebilmesi için aralarında akış olması için gerekli alanı oluşturmak için kullanılır kaynak ve veren. Kanal P tipi olabilir, bu nedenle drenaj ve kaynak için iki N kuyusu olacaktır; veya N-tipi, kaynak ve drenaj için iki P-tipi kuyu ile. Yukarıdakilerden biraz farklılar, bu durumda sahip olabilirsiniz:
    • Deplasman veya bitkinlik:
      • Kanal N.
      • P kanalından
    • Geliştirilmiş veya geliştirilmiş:
      • Kanal N.
      • P kanalından
    • Diğerleri: TFT, CMOS, ...
• Diğerleri.

W farklılıklar yarı iletken bölgelerin iç mimarisine dayanmaktadır her biri…

MOSFET

Un MOSFET Daha sonra göreceğiniz gibi, Arduino'nuzla belirli devreler için faydalı olabilecek büyük yükleri kaldırmanıza olanak tanır. Aslında, avantajları onu modern elektronikte çok kullanışlı kılıyor. Bir amplifikatör veya elektronik olarak kontrol edilen bir anahtar görevi görebilir. Satın aldığınız her MOSFET türü için, hepsi aynı olmadığı için özellikleri görmek için veri sayfasını okumanız gerektiğini zaten biliyorsunuz.

Biri arasındaki fark kanal N ve P Öyle:

• Kanal P: Akımı geçmek üzere P kanalını etkinleştirmek için, geçide negatif voltaj uygulanır. Kaynak, pozitif bir voltaja bağlanmalıdır. Geçidin açık olduğu kanalın pozitif, drenaj ve kaynak kuyularının negatif olduğuna dikkat edin. Bu şekilde, akım kanal boyunca "itilir".
• Kanal N: Bu durumda, geçide pozitif voltaj uygulanır.

çok ucuz eşyalar, böylece büyük bir ücret ödemeden bir avuç dolusu satın alabilirsiniz. Örneğin, özel mağazalardan satın alabileceğiniz bazı reklamlar:

• Ürün bulunamadı..
• N kanal MOSFET transistörleri.
• Ürün bulunamadı..
• Soğutucular.

Daha yüksek güçler için kullanacaksanız ısınacaktır, bu yüzden bir soğutmak için soğutucu biraz…

Arduino ile entegrasyon

Bir MOSFET, sinyalleri cihazınızla kontrol etmek için çok pratik olabilir. arduino kurulubu nedenle, benzer şekilde hizmet edebilir röle modülü, Hatırlarsan. Aslında, MOSFET modülleri, aynı şekilde Arduino için de satılmaktadır. Ürün bulunamadı., en popülerlerinden biri. Bu modüllerle, küçük bir PCB üzerine monte edilmiş transistörünüz vardır ve kullanımı daha kolaydır.

Ancak Arduino ile kullanabileceğiniz tek şey bu değil, aynı zamanda oldukça yaygın olanları da var. IRF520, IRF540IRF9.2 için 28A ile karşılaştırıldığında sırasıyla 14 ve 530A nominal akımlara izin veren.

Birçok MOSFET modeli mevcuttur, ancak hepsinin doğrudan Arduino gibi bir işlemciyle kullanılması önerilmez çıkışlarındaki voltaj ve yoğunluk sınırlaması nedeniyle.

IRF530N modülünü kullanırsanız, Bir örnek, kart üzerinde SIG olarak işaretlenmiş konektörü kart üzerindeki pinlerden birine bağlayabilirsiniz Arduino UNOD9 gibi. Ardından GND ve Vcc'yi Arduino kartındaki ilgili olanlara bağlayın, bu durumda güç sağlamak için GND ve 5v gibi.

Gelince kod Bu basit şemayı düzenleyen basit olan aşağıdaki gibi olacaktır; yaptığı şey, çıkış yükünün her 5 saniyede bir geçmesine izin vermektir (bizim şemamız durumunda bu bir motor olacaktır, ancak istediğiniz her şey olabilir .. .):

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
}