Beim Entwurf eines Schaltnetzteils oder einer MotorantriebsschaltungMOSFETsIm Allgemeinen werden Faktoren wie der Einschaltwiderstand, die maximale Spannung und der maximale Strom des MOS berücksichtigt.
MOSFET-Röhren sind ein FET-Typ, der entweder als Anreicherungs- oder Verarmungstyp, als P-Kanal oder als N-Kanal (insgesamt 4 Typen) hergestellt werden kann. Im Allgemeinen werden Anreicherungs-NMOSFETs und Anreicherungs-PMOSFETs verwendet, und diese beiden werden normalerweise erwähnt.
Diese beiden werden am häufigsten als NMOS verwendet. Der Grund dafür ist, dass der Leitungswiderstand klein und einfach herzustellen ist. Daher wird NMOS üblicherweise in Schaltnetzteilen und Motorantriebsanwendungen verwendet.
Im Inneren des MOSFET ist zwischen Drain und Source ein Thyristor platziert, der für den Antrieb induktiver Lasten wie Motoren sehr wichtig ist und nur in einem einzelnen MOSFET vorhanden ist, normalerweise nicht in einem integrierten Schaltkreischip.
Zwischen den drei Pins des MOSFET besteht eine parasitäre Kapazität, nicht weil wir sie brauchen, sondern aufgrund von Einschränkungen des Herstellungsprozesses. Das Vorhandensein parasitärer Kapazitäten erschwert den Entwurf oder die Auswahl einer Treiberschaltung, lässt sich jedoch nicht vermeiden.
Die wichtigsten Parameter vonMOSFET
1, offene Spannung VT
Leerlaufspannung (auch Schwellenspannung genannt): Damit ist die Gate-Spannung erforderlich, um mit der Bildung eines leitenden Kanals zwischen Source S und Drain D zu beginnen. Standard-N-Kanal-MOSFET, VT beträgt etwa 3 bis 6 V; Durch Prozessverbesserungen kann der MOSFET-VT-Wert auf 2 ~ 3 V reduziert werden.
2, DC-Eingangswiderstand RGS
Das Verhältnis der zwischen dem Gate-Source-Pol addierten Spannung und dem Gate-Strom. Diese Eigenschaft wird manchmal durch den durch das Gate fließenden Gate-Strom ausgedrückt. Der RGS des MOSFET kann leicht 1010 Ω überschreiten.
3. Drain-Source-Durchbruch BVDS-Spannung.
Unter der Bedingung VGS = 0 (erweitert) steigt ID beim Erhöhen der Drain-Source-Spannung stark an, während VDS als Drain-Source-Durchbruchspannung BVDS bezeichnet wird. ID steigt aus zwei Gründen stark an: (1) Lawine Durchbruch der Verarmungsschicht in der Nähe des Drains, (2) Penetrationsdurchbruch zwischen den Drain- und Source-Polen; einige MOSFETs, die eine kürzere Grabenlänge haben, erhöhen den VDS, so dass sich die Drain-Schicht im Drain-Bereich auf den Source-Bereich ausdehnt, Wenn die Kanallänge Null ist, wird eine Drain-Source-Durchdringung erzeugt. Durch die Durchdringung werden die meisten Ladungsträger im Source-Bereich direkt vom elektrischen Feld der Verarmungsschicht zum Drain-Bereich angezogen, was zu einem großen ID führt .
4, Gate-Source-Durchbruchspannung BVGS
Wenn die Gate-Spannung erhöht wird, wird die VGS, wenn die IG von Null ansteigt, als Gate-Source-Durchbruchspannung BVGS bezeichnet.
5、Niederfrequenz-Transkonduktanz
Wenn VDS ein fester Wert ist, wird das Verhältnis der Mikrovariation des Drain-Stroms zur Mikrovariation der Gate-Source-Spannung, die die Änderung verursacht, als Transkonduktanz bezeichnet. Sie spiegelt die Fähigkeit der Gate-Source-Spannung wider, den Drain-Strom zu steuern, und ist ein wichtiger Parameter, der die Verstärkungsfähigkeit des charakterisiertMOSFET.
6, On-Widerstand RON
Der On-Widerstand RON zeigt die Auswirkung von VDS auf den ID. Er ist der Kehrwert der Steigung der Tangente der Drain-Charakteristik an einem bestimmten Punkt im Sättigungsbereich. Der ID ändert sich nahezu nicht mit dem VDS, und der RON ist sehr groß Der Wert liegt im Allgemeinen im Bereich von mehreren zehn Kilo-Ohm bis Hunderten von Kilo-Ohm, da MOSFETs in digitalen Schaltkreisen häufig im leitenden Zustand VDS = 0 arbeiten, sodass der Durchlasswiderstand RON an dieser Stelle durch angenähert werden kann Ursprung des ROZ, um den ROZ-Wert für allgemeine MOSFETs innerhalb weniger hundert Ohm anzunähern.
7, interpolare Kapazität
Zwischen den drei Elektroden besteht eine interpolare Kapazität: Gate-Source-Kapazität CGS, Gate-Drain-Kapazität CGD und Drain-Source-Kapazität CDS-CGS. CGD beträgt etwa 1 bis 3 pF, CDS beträgt etwa 0,1 bis 1 pF.
8、Niederfrequenzrauschfaktor
Lärm wird durch Unregelmäßigkeiten in der Bewegung der Fördergüter in der Pipeline verursacht. Aufgrund seines Vorhandenseins treten am Ausgang unregelmäßige Spannungs- oder Stromschwankungen auf, auch wenn der Verstärker kein Signal liefert. Die Geräuschleistung wird üblicherweise als Geräuschfaktor NF ausgedrückt. Die Einheit ist Dezibel (dB). Je kleiner der Wert, desto weniger Lärm erzeugt die Röhre. Der Niederfrequenzrauschfaktor ist der im Niederfrequenzbereich gemessene Rauschfaktor. Der Rauschfaktor einer Feldeffektröhre beträgt etwa einige dB und ist damit geringer als der einer bipolaren Triode.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24. April 2024
