PMOSFET คืออะไร คุณรู้หรือไม่?

I. โครงสร้างพื้นฐานและหลักการทำงาน

1. โครงสร้างพื้นฐาน

PMOSFET มีซับสเตรตชนิด n และ p-channel และโครงสร้างส่วนใหญ่ประกอบด้วยเกต (G) แหล่งกำเนิด (S) และท่อระบาย (D) บนซับสเตรตซิลิคอนชนิด n มีบริเวณ P+ สองบริเวณที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดและท่อระบาย ตามลำดับ และทั้งสองส่วนเชื่อมต่อถึงกันผ่านทาง p-channel ประตูตั้งอยู่เหนือช่องและแยกออกจากช่องด้วยชั้นฉนวนโลหะออกไซด์

2. หลักการทำงาน

PMOSFET ทำงานคล้ายกับ NMOSFET แต่มีผู้ให้บริการประเภทตรงกันข้าม ใน PMOSFET พาหะหลักคือรู เมื่อแรงดันไฟฟ้าเชิงลบถูกจ่ายไปที่เกตโดยสัมพันธ์กับแหล่งกำเนิด ชั้นผกผันชนิด p จะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของซิลิคอนชนิด n ใต้เกต ซึ่งทำหน้าที่เป็นร่องลึกที่เชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดและท่อระบายน้ำ การเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของเกตจะเปลี่ยนความหนาแน่นของรูในช่อง ซึ่งจะเป็นการควบคุมค่าการนำไฟฟ้าของช่อง เมื่อแรงดันไฟฟ้าของเกตต่ำเพียงพอ ความหนาแน่นของรูในช่องจะสูงถึงระดับที่สูงพอที่จะทำให้เกิดการนำไฟฟ้าระหว่างแหล่งกำเนิดและท่อระบายน้ำ ในทางกลับกัน ช่องจะถูกตัดออก

ครั้งที่สอง ลักษณะและการประยุกต์

1. ลักษณะ

ความคล่องตัวต่ำ: ทรานซิสเตอร์ P-channel MOS มีความคล่องตัวของรูที่ค่อนข้างต่ำ ดังนั้นทรานสคอนดักแทนซ์ของทรานซิสเตอร์ PMOS จึงน้อยกว่าทรานซิสเตอร์ NMOS ภายใต้รูปทรงและแรงดันไฟฟ้าในการทำงานเดียวกัน

เหมาะสำหรับการใช้งานที่ความเร็วต่ำและความถี่ต่ำ: เนื่องจากความคล่องตัวที่ต่ำกว่า วงจรรวม PMOS จึงเหมาะสำหรับการใช้งานในพื้นที่ความถี่ต่ำและความเร็วต่ำมากกว่า

เงื่อนไขการนำ: เงื่อนไขการนำของ PMOSFET ตรงกันข้ามกับ NMOSFET โดยต้องใช้แรงดันเกตต่ำกว่าแรงดันแหล่งกำเนิด

 

1. การใช้งาน

การสลับด้านสูง: โดยทั่วไปแล้ว PMOSFET จะใช้ในการกำหนดค่าการสลับด้านสูงโดยที่แหล่งกำเนิดเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟที่เป็นบวก และท่อระบายน้ำเชื่อมต่อกับปลายด้านบวกของโหลด เมื่อ PMOSFET ดำเนินการ จะเชื่อมต่อปลายด้านบวกของโหลดกับแหล่งจ่ายไฟบวก เพื่อให้กระแสไหลผ่านโหลด การกำหนดค่านี้พบได้ทั่วไปในพื้นที่ต่างๆ เช่น การจัดการพลังงานและมอเตอร์ไดรฟ์

วงจรป้องกันการย้อนกลับ: PMOSFET สามารถใช้ในวงจรป้องกันการย้อนกลับได้ เพื่อป้องกันความเสียหายต่อวงจรที่เกิดจากแหล่งจ่ายไฟย้อนกลับหรือกระแสไหลย้อนกลับของโหลด

ที่สาม การออกแบบและข้อควรพิจารณา

1. การควบคุมแรงดันไฟฟ้าของประตู

เมื่อออกแบบวงจร PMOSFET จำเป็นต้องมีการควบคุมแรงดันเกตอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานถูกต้อง เนื่องจากเงื่อนไขการนำไฟฟ้าของ PMOSFET ตรงกันข้ามกับเงื่อนไขของ NMOSFET จึงจำเป็นต้องให้ความสนใจกับขั้วและขนาดของแรงดันเกต

2. โหลดการเชื่อมต่อ

เมื่อเชื่อมต่อโหลด จะต้องให้ความสนใจกับขั้วของโหลดเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไหลอย่างถูกต้องผ่าน PMOSFET และผลกระทบของโหลดที่มีต่อประสิทธิภาพของ PMOSFET เช่น แรงดันไฟฟ้าตก การใช้พลังงาน ฯลฯ ก็ต้องพิจารณาด้วย

3. ความเสถียรของอุณหภูมิ

ประสิทธิภาพของ PMOSFET ได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องคำนึงถึงผลกระทบของอุณหภูมิต่อประสิทธิภาพของ PMOSFET เมื่อออกแบบวงจร และจำเป็นต้องมีมาตรการที่เกี่ยวข้องเพื่อปรับปรุงความเสถียรของอุณหภูมิของวงจร

4. วงจรป้องกัน

เพื่อป้องกันไม่ให้ PMOSFET ได้รับความเสียหายจากกระแสเกินและแรงดันไฟฟ้าเกินระหว่างการทำงาน จำเป็นต้องติดตั้งวงจรป้องกัน เช่น การป้องกันกระแสเกินและการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินในวงจร วงจรป้องกันเหล่านี้สามารถปกป้อง PMOSFET ได้อย่างมีประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งาน

 

โดยสรุป PMOSFET เป็น MOSFET ประเภทหนึ่งที่มีโครงสร้างและหลักการทำงานพิเศษ ความคล่องตัวต่ำและความเหมาะสมสำหรับการใช้งานความเร็วต่ำและความถี่ต่ำทำให้สามารถนำไปใช้อย่างกว้างขวางในสาขาเฉพาะ เมื่อออกแบบวงจร PMOSFET จะต้องให้ความสนใจกับการควบคุมแรงดันไฟฟ้าของเกต การเชื่อมต่อโหลด ความเสถียรของอุณหภูมิ และวงจรป้องกัน เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เหมาะสมและความน่าเชื่อถือของวงจร