МОП-транзистор: все, що вам потрібно знати про цей тип транзисторів

транзистор

Існує кілька типів транзисторів. Ці електронні пристрої дуже важливі для сучасної електроніки, і вони представляють прорив у переході від електроніки на основі вакуумної трубки до твердотільної електроніки, набагато надійнішої та нижчого енергоспоживання. Насправді, MOSFET Вони використовуються в більшості мікросхем або інтегральних схем, хоча їх також можна знайти на друкованих платах для багатьох інших застосувань.

Ну як це? такий важливий напівпровідниковий пристрій, Я збираюся представити вам все, що вам потрібно знати про цю науково-технічну роботу, яка дозволяє нам створити стільки схем і яка багато в чому покращила наше життя.

Що таке транзистор?

то слово транзистор надходить від передавального резистора, і його було винайдено в 1951 році, хоча в Європі вже існували патенти та розробки до того, як американці представили перший дизайн, хоча це вже інша історія ... На той час шукали пристрій на основі твердотільного напівпровідника, який міг замінити сирі та ненадійні вакуумні клапани, що складали комп’ютери та інші електронні гаджети того часу.

The клапани або вакуумні трубки він має архітектуру, подібну до звичайних лампочок, а отже, також перегорів. Їх доводилося часто замінювати, щоб машини працювали. Крім того, його нагрівали, а це означає, що вони витрачали велику кількість енергії у вигляді тепла через свою неефективність. Тому вони були зовсім не практичні і гостро потребували заміни.

Ну, в AT&T Bell Labs, Вільямс Шоклі, Джон Бардін та Уолтер Браттен вони взялися за створення цього напівпровідникового приладу. Правда в тому, що їм було важко знайти ключ. Проект тримався в таємниці, оскільки було відомо, що щось подібне розвивається в Європі. Але Другу світову війну перетнули, і дійовим особам довелося йти в бій. На зворотному шляху вони загадково вже знайшли рішення.

El перший прототип вони створили дуже грубо і створили серйозні дизайнерські проблеми. Серед них воно було складним і складним для серійного виготовлення. Крім того, він використовував золоті деталі, що робило його дорожчим, і наконечник іноді переставав контактувати з напівпровідниковим кристалом, тому він переставав працювати і його потрібно було штовхати, щоб встановити контакт знову. Правда полягає в тому, що з цим винаходом мало що вдалося вирішити, але потроху вони вдосконалювались і з’являлися нові типи.

Вони вже мали електронний компонент твердий і менший зменшити розмір радіо, сигналізації, автомобілів, комп’ютерів, телевізорів тощо.

Деталі та експлуатація

мосфет

Транзистор складається з трьох штифтів або контактів, які, в свою чергу, контактують три зони диференційовані напівпровідники. У біполярах ці ділянки називаються випромінювачем, основою та колектором. З іншого боку, в однополярних, таких як MOSFET, їх зазвичай називають джерелом, затвором і стоком. Ви повинні добре прочитати таблиці даних або каталоги, щоб знати, як ідентифікувати їх шпильки та не плутати їх, оскільки від цього буде залежати операція.

Пов'язана стаття:
Транзистор 2N2222: все, що вам потрібно знати

La двері або цоколь Він діє так, ніби це перемикач, що відкриває або закриває прохід струму між двома іншими кінцями. Ось як це працює. І виходячи з цього, його можна використовувати для двох основних функцій:

  • Функція 1: Він може діяти як передача або розрізання електричних сигналів, тобто як перемикач цифрової електроніки. Це важливо для двійкової або цифрової системи, оскільки, керуючи затвором (з 0 або 1), ви можете отримати те чи інше значення на його виході (0/1). Таким чином можна сформувати логічні ворота.
  • Функція 2: також можна використовувати для аналогової електроніки як підсилювачі сигналу. Якщо невелика інтенсивність досягає основи, вона може бути перетворена в більшу між колектором та випромінювачем, що може бути використано як вихід.

Типи транзисторів

MOSFET символи

Символи MOSFET N та P

 

Після того, як основна операція та трохи її історії були побачені, з часом їх вдосконалили та створили транзистори, оптимізовані для конкретного типу додатків, що дало початок усім ці дві сім'ї, які в свою чергу мають кілька типів:

Пам'ятайте, що зона N - це тип напівпровідника, легованого донорськими домішками, тобто пентавалентними сполуками (фосфор, миш'як ...). Це дозволить їм віддавати електрони (-), оскільки більшість носіїв є електронами, тоді як меншість - дірки (+). У випадку з Р-зоною це навпаки, більшість становлять отвори (+), тому це так і називається. Тобто вони будуть залучати електрони. Для досягнення цього його легують іншими акцепторними домішками, тобто тривалентами (алюміній, індій, галій, ...). Зазвичай базовим напівпровідником, як правило, є кремній або германій, хоча є й інші типи. Легувальні речовини, як правило, мають дуже низькі дози, порядка одного атома домішок на кожні 100.000.000 1 10.000 атомів напівпровідника. У деяких випадках можуть утворюватися важкі або сильно леговані ділянки, такі як P + або N +, які мають XNUMX домішковий атом на XNUMX.

  • BJT (транзистор біполярного переходу): це біполярний транзистор, найбільш звичайний. Для регулювання струму колектора в нього потрібно вводити струм бази. Всередині є два типи:
    • NPN: Як випливає з назви, він має напівпровідникову зону, леговану типом N для випромінювання, іншу центральну Р в якості основи, а іншу для колектора, також типу N.
    • ПНП: у цьому випадку все навпаки, основа буде типу N, а решта дві - типу P. Це повністю змінить її електричну поведінку та спосіб її використання.
  • FET (польовий транзистор): польовий транзистор, і його найпомітнішою відмінністю від BJT є те, як він працює з його терміналом управління. У цьому випадку управління здійснюється шляхом подачі напруги між затвором і джерелом. У межах цього типу існує кілька підтипів:
    • JFET: ті, що мають поле транзитного переходу, виснажуються і мають канал або напівпровідникову зону, які можуть бути одного типу. Відповідно до цього вони можуть бути по черзі:
      • Канал Н.
      • З каналу P.
    • MOSFET: його скорочення походить від Metal Oxide Semiconductor FET, названого так тому, що під контактом дверей використовується тонкий шар діоксиду кремнію для створення необхідного поля, за допомогою якого можна контролювати проходження струму через його канал, щоб протікати джерело та емітент. Канал може бути типу Р, тому буде дві свердловини N для стоку та джерела; або N-типу, з двома свердловинами типу P для джерела та стоку. Вони дещо відрізняються від вищезазначених, у цьому випадку ви можете мати:
      • Виснаження або виснаження:
        • Канал Н.
        • З каналу P.
      • Покращено або вдосконалено:
        • Канал Н.
        • З каналу P.
      • Інші: TFT, CMOS, ...
  • Інші.

The відмінності засновані на внутрішній архітектурі напівпровідникових зон кожен ...

MOSFET

Un MOSFET дозволяє обробляти великі навантаження, що може бути корисним для певних схем з вашим Arduino, як ви побачите пізніше. Насправді його переваги роблять його таким корисним у сучасній електроніці. Він може виступати в ролі підсилювача або як перемикач з електронним управлінням. Для кожного типу MOSFET, який ви купуєте, ви вже знаєте, що вам слід прочитати таблицю даних, щоб побачити властивості, оскільки вони не всі однакові.

Різниця між одним із канал N і P це:

  • Канал Р: Для активації каналу P для пропускання струму на затвор подається негативна напруга. Джерело повинно бути підключене до позитивної напруги. Зверніть увагу, що канал, на якому знаходиться затвор, є позитивним, тоді як свердловини для стоку та джерела - негативними. Таким чином струм "проштовхується" через канал.
  • N канал: У цьому випадку на затвор подається позитивна напруга.

Син дуже дешеві предмети, тому ви можете придбати хорошу їх жменю без особливих витрат. Наприклад, ось кілька рекламних роликів, які ви можете придбати в спеціалізованих магазинах:

Якщо ви збираєтеся використовувати його для вищих потужностей, він буде нагріватися, тому було б добре використовувати a радіатор, щоб охолодити його трохи…

Інтеграція з Arduino

схематично з Arduino

MOSFET може бути дуже практичним для управління сигналами за допомогою вашого дошка arduino, отже, він може служити подібним чином до того, як модуль реле, Якщо ви пам’ятаєте. Насправді, модулі MOSFET також продаються для Arduino, як і у випадку з Не знайдено жодної продукції, одна з найпопулярніших. За допомогою цих модулів у вас вже встановлений транзистор на невеликій друкованій платі, і він простіший у використанні.

Але це не єдиний, який ви можете використовувати з Arduino, є також інші досить поширені, такі як IRF520, IRF540, які допускають номінальний струм 9.2 та 28А відповідно, порівняно з 14А для IRF530.

Існує багато моделей MOSFET, але не всі рекомендується використовувати безпосередньо з процесором, таким як Arduino через обмеження напруги та інтенсивності на його виходах.

Якщо ви використовуєте модуль IRF530N, покласти Приклад, Ви можете з'єднати роз'єм із позначкою SIG на платі з одним із контактів на платі Arduino UNO, наприклад D9. Потім підключіть GND і Vcc до відповідних на платі Arduino, таких як GND і 5v, в цьому випадку для живлення.

Щодо código Простим, що регулювало б цю просту схему, було б наступне, а те, що вона робить, це пропускати вихідне навантаження або не кожні 5 секунд (у випадку нашої схеми це був би двигун, але це може бути все, що ти хочеш .. .):

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
}


Зміст статті відповідає нашим принципам редакційна етика. Щоб повідомити про помилку, натисніть тут.

Будьте першим, щоб коментувати

Залиште свій коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікований.

*

*

  1. Відповідальний за дані: Мігель Анхель Гатон
  2. Призначення даних: Контроль спаму, управління коментарями.
  3. Легітимація: Ваша згода
  4. Передача даних: Дані не передаватимуться третім особам, за винятком юридичних зобов’язань.
  5. Зберігання даних: База даних, розміщена в мережі Occentus Networks (ЄС)
  6. Права: Ви можете будь-коли обмежити, відновити та видалити свою інформацію.

Тест з англійської мовиТест каталонськаіспанська вікторина