มอสเฟตคืออะไร? พารามิเตอร์หลักคืออะไร?

เมื่อออกแบบการใช้สวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลายหรือวงจรขับเคลื่อนมอเตอร์MOSFETโดยทั่วไปจะพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ความต้านทานออน แรงดันไฟฟ้าสูงสุด และกระแสสูงสุดของ MOS

หลอด MOSFET เป็น FET ประเภทหนึ่งที่สามารถประดิษฐ์ขึ้นเป็นประเภทเพิ่มประสิทธิภาพหรือลดการสูญเสีย, P-channel หรือ N-channel ได้ทั้งหมด 4 ประเภท โดยทั่วไปจะใช้ NMOSFET การปรับปรุงและ PMOSFET การปรับปรุง และมักจะกล่าวถึงทั้งสองนี้

ทั้งสองนี้ใช้กันทั่วไปมากกว่าคือ NMOS เหตุผลก็คือความต้านทานไฟฟ้ามีขนาดเล็กและง่ายต่อการผลิต ดังนั้น NMOS มักจะใช้ในการสลับแหล่งจ่ายไฟและการใช้งานมอเตอร์ไดรฟ์

ภายใน MOSFET นั้น ไทริสเตอร์จะถูกวางไว้ระหว่างท่อระบายน้ำและแหล่งกำเนิด ซึ่งมีความสำคัญมากในการขับเคลื่อนโหลดแบบเหนี่ยวนำ เช่น มอเตอร์ และมีอยู่ใน MOSFET เดียวเท่านั้น ซึ่งโดยปกติจะไม่ได้อยู่ในชิปวงจรรวม

ประจุไฟฟ้าปรสิตอยู่ระหว่างพินทั้งสามของ MOSFET ไม่ใช่ว่าเราต้องการมัน แต่เนื่องมาจากข้อจำกัดของกระบวนการผลิต การมีประจุไฟฟ้าแบบปรสิตทำให้การออกแบบหรือการเลือกวงจรไดรเวอร์ยุ่งยากมากขึ้น แต่ก็ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้

 

พารามิเตอร์หลักของมอสเฟต

1 แรงดันไฟฟ้าเปิด VT

แรงดันไฟฟ้าเปิด (หรือเรียกอีกอย่างว่าแรงดันไฟฟ้าตามเกณฑ์): เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าประตูจำเป็นต้องเริ่มสร้างช่องทางนำไฟฟ้าระหว่างแหล่งกำเนิด S และท่อระบายน้ำ D; มาตรฐาน N-channel MOSFET, VT ประมาณ 3 ~ 6V; ด้วยการปรับปรุงกระบวนการ ค่า MOSFET VT จะลดลงเหลือ 2 ~ 3V

 

2, ความต้านทานอินพุต DC RGS

อัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มระหว่างขั้วต้นทางของเกทและกระแสของเกท คุณลักษณะนี้บางครั้งแสดงโดยกระแสของเกทที่ไหลผ่านเกท RGS ของ MOSFET สามารถเกิน 1,010Ω ได้อย่างง่ายดาย

 

3. แรงดันไฟฟฉา BVDS ของแหลจงระบาย

ภายใต้เงื่อนไขของ VGS = 0 (ปรับปรุง) ในกระบวนการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของแหล่งเดรน ID จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อ VDS เรียกว่าแรงดันพังทลายของแหล่งเดรน BVDS ID จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากสาเหตุสองประการ: (1) หิมะถล่ม การพังทลายของชั้นการพร่องใกล้กับท่อระบายน้ำ (2) การพังทลายของการเจาะระหว่างท่อระบายน้ำและเสาต้นทาง MOSFET บางตัวซึ่งมีความยาวร่องลึกก้นสมุทรสั้นกว่า เพิ่ม VDS เพื่อให้ชั้นท่อระบายน้ำในบริเวณท่อระบายน้ำถูกขยายไปยังบริเวณต้นทาง ทำให้ความยาวของ Channel เป็นศูนย์ กล่าวคือ เพื่อสร้างช่องทางการทะลุผ่านแหล่งระบาย การทะลุผ่าน พาหะส่วนใหญ่ในบริเวณต้นทางจะถูกดึงดูดโดยตรงจากสนามไฟฟ้าของชั้นพร่องไปยังบริเวณท่อระบายน้ำ ส่งผลให้มี ID ขนาดใหญ่ .

 

4, แรงดันพังทลายของแหล่งกำเนิดประตู BVGS

เมื่อแรงดันเกตเพิ่มขึ้น VGS เมื่อ IG เพิ่มขึ้นจากศูนย์เรียกว่าแรงดันพังทลายของแหล่งกำเนิดเกต BVGS

 

5-การแปลงความถี่ต่ำ

เมื่อ VDS เป็นค่าคงที่ อัตราส่วนของความแปรปรวนระดับไมโครของกระแสเดรนต่อความแปรปรวนระดับไมโครของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งเกตที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเรียกว่าทรานส์คอนดักแตนซ์ ซึ่งสะท้อนถึงความสามารถของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งเกตในการควบคุมกระแสเดรน และเป็น พารามิเตอร์สำคัญที่กำหนดลักษณะความสามารถในการขยายสัญญาณของมอสเฟต.

 

6, RON ต้านทาน

RON ต้านทานแบบออนแสดงผลของ VDS ต่อ ID คือการผกผันของความชันของเส้นสัมผัสเส้นโค้งของคุณลักษณะท่อระบายน้ำ ณ จุดหนึ่ง ในพื้นที่อิ่มตัว ID แทบจะไม่เปลี่ยนแปลงด้วย VDS RON มีขนาดใหญ่มาก โดยทั่วไปจะมีค่าเป็นสิบกิโลโอห์มถึงหลายร้อยกิโลโอห์ม เนื่องจากในวงจรดิจิทัล MOSFET มักจะทำงานในสถานะของสื่อกระแสไฟฟ้า VDS = 0 ดังนั้น ณ จุดนี้ RON ต้านทานบนสามารถประมาณได้โดย ต้นกำเนิดของ RON โดยประมาณ สำหรับ MOSFET ทั่วไป ค่า RON ภายในไม่กี่ร้อยโอห์ม

 

7 ความจุระหว่างขั้ว

ความจุระหว่างขั้วอยู่ระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสาม: ความจุของแหล่งเกต CGS, ความจุของท่อระบายน้ำเกต CGD และความจุของแหล่งระบาย CDS-CGS และ CGD อยู่ที่ประมาณ 1~3pF, CDS อยู่ที่ประมาณ 0.1~1pF

 

8-ปัจจัยเสียงความถี่ต่ำ

เสียงรบกวนเกิดจากความผิดปกติในการเคลื่อนตัวของตัวพาในท่อ เนื่องจากมีอยู่ แรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าที่ไม่สม่ำเสมอจึงเกิดขึ้นที่เอาต์พุต แม้ว่าเครื่องขยายเสียงจะไม่ได้ส่งสัญญาณก็ตาม ประสิทธิภาพด้านเสียงมักจะแสดงในรูปของปัจจัยด้านเสียง NF มีหน่วยเป็นเดซิเบล (dB) ยิ่งค่าน้อยลง ท่อก็จะยิ่งสร้างเสียงรบกวนน้อยลง ปัจจัยทางเสียงความถี่ต่ำคือปัจจัยทางเสียงที่วัดได้ในช่วงความถี่ต่ำ ค่าตัวประกอบทางเสียงของหลอดเอฟเฟกต์สนามมีค่าประมาณ 2-3 เดซิเบล ซึ่งน้อยกว่าค่าของไตรโอดแบบไบโพลาร์