ทรานซิสเตอร์สนามผล: หลักการของการดำเนินงานวงจรโหมดการทำงานและการสร้างแบบจำลอง

เราได้ตรวจสอบแล้ว อุปกรณ์ของทรานซิสเตอร์สองขั้วและการทำงานของพวกเขาทีนี้มาดูกันว่าทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์ ทรานซิสเตอร์สนามผลเป็นเรื่องธรรมดามากในทั้งวงจรเก่าและทันสมัย ทุกวันนี้อุปกรณ์ที่มีประตูฉนวนถูกนำมาใช้ในระดับที่มากขึ้นเราจะพูดคุยเกี่ยวกับประเภทของทรานซิสเตอร์สนามและคุณสมบัติของมัน ในบทความนี้ฉันจะทำการเปรียบเทียบกับทรานซิสเตอร์สองขั้วในที่แยกต่างหาก

คำนิยาม

ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามเป็นคีย์เซมิคอนดักเตอร์ที่ควบคุมได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งควบคุมโดยสนามไฟฟ้า นี่คือความแตกต่างที่สำคัญจากมุมมองของการปฏิบัติจากทรานซิสเตอร์สองขั้วซึ่งถูกควบคุมโดยปัจจุบัน สนามไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับเกตที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิด ขั้วของแรงดันไฟฟ้าควบคุมขึ้นอยู่กับชนิดของช่องสัญญาณทรานซิสเตอร์ มีการเปรียบเทียบที่ดีกับหลอดสุญญากาศอิเล็กทรอนิกส์

อีกชื่อสำหรับทรานซิสเตอร์สนามผลคือ unipolar "UNO" หมายถึงหนึ่ง ในทรานซิสเตอร์ภาคสนามผลขึ้นอยู่กับประเภทของช่องทางปัจจุบันจะดำเนินการโดยผู้ให้บริการเพียงประเภทเดียวโดยหลุมหรืออิเล็กตรอน ในทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์กระแสไฟฟ้าเกิดจากตัวพาประจุสองชนิดคืออิเล็กตรอนและรูโดยไม่คำนึงถึงชนิดของอุปกรณ์ ทรานซิสเตอร์สนามผลในกรณีทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็น:

• ทรานซิสเตอร์ที่มีส่วนควบคุม pn

• ทรานซิสเตอร์เกตหุ้มฉนวน

ทั้งคู่สามารถเป็น n-channel และ p-channel, ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าควบคุมบวกกับประตูของอดีตเพื่อเปิดกุญแจ

ทรานซิสเตอร์ภาคสนามทุกชนิดมีเอาต์พุตสามตัว (บางครั้ง 4 แต่ไม่ค่อยพบกันในโซเวียตเท่านั้นและมันเชื่อมต่อกับเคส)

1. แหล่งที่มา (แหล่งที่มาของผู้ให้บริการอะนาล็อกสองขั้วอีซีแอล)

2. Stoke (แหล่งที่มาของประจุพาหะจากแหล่งกำเนิดซึ่งเป็นแอนะล็อกของตัวเก็บประจุทรานซิสเตอร์สองขั้ว)

3. ชัตเตอร์ (อิเล็กโทรดควบคุม, อะนาล็อกของตารางบนหลอดไฟและฐานของทรานซิสเตอร์สองขั้ว)

PN ทรานซิสเตอร์ทรานซิสเตอร์

ทรานซิสเตอร์ประกอบด้วยพื้นที่ดังต่อไปนี้:

1. ช่องทาง;

2. สต็อก;

3. แหล่งที่มา;

4. ชัตเตอร์

ในภาพที่คุณเห็นโครงสร้างแผนผังของทรานซิสเตอร์ดังกล่าวผลการวิจัยจะเชื่อมต่อกับส่วนที่เป็นโลหะของประตูแหล่งที่มาและท่อระบายน้ำ ในวงจรเฉพาะ (นี่คืออุปกรณ์ p-channel) เกตคือ n-layer มีความต้านทานน้อยกว่าบริเวณแชนเนล (p-layer) และภูมิภาคชุมทาง p-n ตั้งอยู่ใน p-region มากขึ้นด้วยเหตุนี้

การกำหนดกราฟิกแบบมีเงื่อนไข:

 

a - ทรานซิสเตอร์ชนิดสนามไฟฟ้าชนิด n, b - ทรานซิสเตอร์ชนิดสนามไฟฟ้าชนิด p

เพื่อให้ง่ายต่อการจดจำให้จดจำการกำหนดไดโอดโดยที่ลูกศรชี้จาก p-region ไปยัง n-region ที่นี่เหมือนกัน

สถานะแรกคือการใช้แรงดันภายนอก

หากแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับทรานซิสเตอร์ดังกล่าวรวมถึงท่อระบายน้ำและลบกับแหล่งกำเนิดกระแสขนาดใหญ่ไหลผ่านมันจะถูก จำกัด โดยเฉพาะความต้านทานช่องทางต้านทานภายนอกและความต้านทานภายในของแหล่งพลังงาน คุณสามารถวาดการเปรียบเทียบด้วยปุ่มปิดปกติ กระแสนี้เรียกว่า Istart หรือกระแสเริ่มต้นที่เรา = 0

ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่มีการควบคุมการแยก pn โดยไม่ใช้แรงดันไฟฟ้าควบคุมที่ใช้กับเกทจะเปิดให้มากที่สุด

วิธีนี้จะใช้แรงดันไฟฟ้ากับท่อระบาย

ผู้ให้บริการเรียกเก็บเงินหลักจะแนะนำผ่านแหล่งที่มา!

ซึ่งหมายความว่าหากทรานซิสเตอร์เป็น p-channel แสดงว่าเอาต์พุตบวกของแหล่งพลังงานเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายเพราะ ผู้ให้บริการหลักคือรู (ผู้ให้บริการประจุบวก) - นี่คือการนำรูที่เรียกว่าหากทรานซิสเตอร์ n-channel เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายเอาต์พุตลบของแหล่งพลังงานเนื่องจาก ในนั้นผู้ให้บริการชาร์จหลักคืออิเล็กตรอน (ผู้ให้บริการประจุลบ)

แหล่งที่มาคือแหล่งที่มาของผู้ให้บริการหลัก

นี่คือผลลัพธ์ของการสร้างแบบจำลองสถานการณ์ดังกล่าว ทางด้านซ้ายคือ p-channel และทางด้านขวาคือทรานซิสเตอร์แบบ n-channel

สถานะที่สอง - ใช้แรงดันไฟฟ้ากับชัตเตอร์

เมื่อแรงดันไฟฟ้าบวกถูกนำไปใช้กับเกตที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิด (Us) สำหรับ p-channel และค่าลบสำหรับ n-channel มันจะเปลี่ยนไปในทิศทางตรงกันข้ามส่วนทางแยกของ p-n จะขยายไปทางช่องทาง จากการที่ความกว้างของช่องลดลงกระแสจะลดลง แรงดันเกตที่กระแสไหลผ่านกุญแจหยุดไหลเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าตัด

กุญแจเริ่มที่จะปิด

ถึงแรงดันไฟตัดและกุญแจปิดสนิท ภาพพร้อมผลการจำลองแสดงสถานะเช่นนี้สำหรับปุ่ม p-channel (ซ้าย) และ n-channel (ขวา) โดยวิธีการในภาษาอังกฤษทรานซิสเตอร์ดังกล่าวเรียกว่า JFET

โหมดการทำงาน

โหมดการทำงานของทรานซิสเตอร์ที่มีแรงดันUзиอาจเป็นศูนย์หรือย้อนกลับ เนื่องจากแรงดันย้อนกลับคุณสามารถ "ครอบทรานซิสเตอร์" ที่ใช้ในเครื่องขยายเสียงคลาส A และวงจรอื่น ๆ ที่ต้องการการควบคุมที่ราบรื่น

โหมด cutoff เกิดขึ้นเมื่อ Uzi = U cutoff สำหรับแต่ละทรานซิสเตอร์มีความแตกต่างกัน แต่ในกรณีใด ๆ มันจะถูกนำไปใช้ในทิศทางตรงกันข้าม

ลักษณะ CVC

คุณลักษณะเอาต์พุตเป็นกราฟที่แสดงการพึ่งพาของกระแสระบายออกบน Uci (ใช้กับขั้วของท่อระบายน้ำและแหล่งที่มา) ที่แรงดันไฟฟ้าประตูต่าง ๆ

สามารถแบ่งออกเป็นสามพื้นที่ ที่จุดเริ่มต้น (ทางด้านซ้ายของกราฟ) เราจะเห็นภูมิภาคโอห์มมิก - ในช่วงเวลานี้ทรานซิสเตอร์ทำตัวเหมือนตัวต้านทานกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเกือบเป็นเส้นตรงถึงระดับหนึ่งไปสู่ระดับความอิ่มตัว (ในใจกลางของกราฟ)

ในส่วนด้านขวาของกราฟเราจะเห็นว่ากระแสเริ่มขึ้นอีกครั้งนี่คือขอบเขตการแยกส่วนที่นี่ทรานซิสเตอร์ไม่ควร สาขาบนสุดที่แสดงในรูปเป็นกระแสที่ศูนย์เราเราจะเห็นว่ากระแสที่นี่ใหญ่ที่สุด

แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นของ Uzi ยิ่งน้อยลงก็จะทำให้กระแสไฟไหลลดลง แต่ละกิ่งแตกต่างกัน 0.5 โวลต์ที่ประตู สิ่งที่เรายืนยันโดยการสร้างแบบจำลอง

ลักษณะของประตูระบายน้ำคือ การพึ่งพากระแสไฟฟ้าของแรงดันเกตที่แรงดันของแหล่งระบายน้ำเดียวกัน (ในตัวอย่างนี้ 10V) ที่นี่ระยะพิทช์กริดคือ 0.5V เราจะเห็นอีกครั้งว่าแรงดันไฟฟ้าของ Uzi ใกล้เคียงกับ 0 มากขึ้นเท่านั้น

ในทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์มีพารามิเตอร์เช่นค่าสัมประสิทธิ์การโอนปัจจุบันหรือได้รับมันแสดงว่าเป็น B หรือ H21e หรือ Hfe ในสนามไฟฟ้าความชันจะใช้เพื่อแสดงความสามารถในการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าซึ่งจะระบุด้วยตัวอักษร S

S = dIc / dU

นั่นคือความชันแสดงให้เห็นว่า milliamps (หรือแอมแปร์) ปัจจุบันระบายน้ำขึ้นกับการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าแหล่งที่มาประตูโดยจำนวนโวลต์ที่มีแรงดันแหล่งระบายน้ำไม่เปลี่ยนแปลง สามารถคำนวณได้ตามลักษณะของประตูเกตในตัวอย่างด้านบนความชันประมาณ 8 mA / V

การสลับโครงร่าง

เช่นเดียวกับทรานซิสเตอร์สองขั้วมีสามแผนภาพการเดินสายไฟทั่วไป:

1. ด้วยแหล่งข้อมูลทั่วไป (a) มันถูกใช้บ่อยที่สุดได้รับในปัจจุบันและพลังงาน

2. ด้วยชัตเตอร์ทั่วไป (b) ใช้ความต้านทานอินพุตต่ำไม่ได้รับ

3. ด้วยท่อระบายน้ำทั้งหมด (c) แรงดันไฟฟ้ามีค่าใกล้กับ 1, ความต้านทานอินพุตมีขนาดใหญ่และอิมพีแดนซ์เอาต์พุตมีค่าต่ำ ชื่ออื่นเป็นผู้ตามที่มา

คุณสมบัติข้อดีข้อเสีย

• ข้อได้เปรียบหลักของทรานซิสเตอร์สนามผล ความต้านทานของอินพุตสูง. ความต้านทานอินพุตเป็นอัตราส่วนของกระแสไฟฟ้าต่อแรงดันเกตแหล่งกำเนิด หลักการทำงานอยู่ในการควบคุมโดยใช้สนามไฟฟ้าและเกิดขึ้นเมื่อมีการใช้แรงดันไฟฟ้า นั่นคือ ทรานซิสเตอร์สนามผล.

• ทรานซิสเตอร์สนามผล ในทางปฏิบัติไม่ได้ใช้กระแสควบคุม มันคือ ลดการสูญเสียการควบคุมสัญญาณผิดเพี้ยน เกินพิกัดปัจจุบันของแหล่งสัญญาณ ...

• ความถี่เฉลี่ย ทรานซิสเตอร์ภาคสนามทำงานได้ดีกว่าสองขั้วนี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าต้องใช้เวลาน้อยลงในการ "resorption" ของพาหะประจุในพื้นที่ของทรานซิสเตอร์สองขั้ว ทรานซิสเตอร์สองขั้วสมัยใหม่บางตัวสามารถทำได้มากกว่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากการใช้เทคโนโลยีขั้นสูงมากขึ้นลดความกว้างของฐานและอื่น ๆ

• ระดับเสียงรบกวนต่ำของทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าเกิดจากการขาดกระบวนการฉีดประจุเช่นเดียวกับขั้วสองขั้ว

• ความมั่นคงกับอุณหภูมิ

• การใช้พลังงานต่ำในสถานะนำไฟฟ้า - ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นของอุปกรณ์ของคุณ

ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของการใช้อิมพิแดนซ์อินพุตสูงคือการจับคู่อุปกรณ์สำหรับการเชื่อมต่อกีต้าร์ไฟฟ้า - อะคูสติกที่มี Piezo Pickup และกีต้าร์ไฟฟ้าที่มี Pickup แม่เหล็กไฟฟ้าไปยังอินพุต Line

อิมพีแดนซ์อินพุตต่ำอาจทำให้สัญญาณอินพุทลดลงทำให้รูปร่างบิดเบี้ยวไปตามองศาที่แตกต่างกันไปตามความถี่ของสัญญาณ ซึ่งหมายความว่าคุณต้องหลีกเลี่ยงสิ่งนี้ด้วยการแนะนำน้ำตกที่มีอิมพิแดนซ์อินพุตสูง นี่คือแผนภาพที่ง่ายที่สุดของอุปกรณ์ดังกล่าว เหมาะสำหรับเชื่อมต่อกีต้าร์ไฟฟ้าเข้ากับช่องสัญญาณเข้าของการ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์ ด้วยเสียงจะสว่างขึ้นและเสียงต่ำจะดีขึ้น

ข้อเสียเปรียบหลักคือทรานซิสเตอร์ดังกล่าวกลัวว่าจะคงที่ คุณสามารถใช้องค์ประกอบด้วยมือของคุณและมันจะล้มเหลวทันทีซึ่งเป็นผลมาจากการจัดการคีย์โดยใช้ฟิลด์ พวกเขาจะแนะนำให้ทำงานกับพวกเขาในถุงมืออิเล็กทริกเชื่อมต่อผ่านสร้อยข้อมือพิเศษกับพื้นดินด้วยหัวแร้งแรงดันต่ำที่มีปลายฉนวนและนำไปสู่ทรานซิสเตอร์สามารถเชื่อมโยงกับลวดเพื่อลัดวงจรระหว่างการติดตั้ง

อุปกรณ์ที่ทันสมัยแทบจะไม่กลัวสิ่งนี้เพราะที่ทางเข้าของอุปกรณ์ป้องกันเช่นไดโอดซีเนอร์สามารถสร้างขึ้นได้ซึ่งจะทำงานเมื่อแรงดันไฟฟ้าเกิน

บางครั้งสำหรับมือสมัครเล่นวิทยุเริ่มกลัวถึงจุดที่ไร้สาระเช่นใส่หมวกฟอยล์บนหัว ทุกอย่างที่อธิบายไว้ข้างต้นแม้ว่าจะเป็นข้อบังคับ แต่ไม่ได้ปฏิบัติตามเงื่อนไขใด ๆ ไม่รับประกันความล้มเหลวของอุปกรณ์

ทรานซิสเตอร์ผลสนามประตูฉนวน

ทรานซิสเตอร์ประเภทนี้ใช้เป็นกุญแจควบคุมเซมิคอนดักเตอร์ ยิ่งไปกว่านั้นพวกเขาทำงานบ่อยที่สุดในโหมดคีย์ (สองตำแหน่ง“ เปิด” และ“ ปิด”) พวกเขามีหลายชื่อ:

1. ทรานซิสเตอร์ MOS (โลหะอิเล็กทริก - เซมิคอนดักเตอร์)

2. MOS ทรานซิสเตอร์ (เซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์)

3. ทรานซิสเตอร์ MOSFET (โลหะออกไซด์ - เซมิคอนดักเตอร์)

ข้อควรจำ - สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงชื่อที่ต่างกัน อิเล็กทริกหรือที่เรียกว่าออกไซด์นั้นมีบทบาทเป็นฉนวนสำหรับประตู ในแผนภาพด้านล่างฉนวนจะปรากฏขึ้นระหว่างบริเวณใกล้กับชัตเตอร์และชัตเตอร์ในรูปแบบของโซนสีขาวที่มีจุด มันทำจากซิลิคอนไดออกไซด์

อิเล็กทริกช่วยลดการสัมผัสทางไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดเกตและวัสดุพิมพ์ ตรงกันข้ามกับส่วนควบคุม pn มันไม่ได้ทำงานบนหลักการของการขยายชุมทางและทับซ้อนกันของช่อง แต่บนหลักการของการเปลี่ยนความเข้มข้นของประจุพาหะในเซมิคอนดักเตอร์ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าภายนอก MOSFET มีสองประเภท:

1. ด้วยช่องทางรวม

2. ด้วยช่องทางเหนี่ยวนำ

ช่องทางทรานซิสเตอร์แบบรวม

ในแผนภาพคุณจะเห็นทรานซิสเตอร์ที่มีช่องสัญญาณในตัว เราสามารถเดาได้ว่าหลักการทำงานของมันคล้ายกับทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่มีส่วนควบคุม p-n junction เช่น เมื่อแรงดันเกตเป็นศูนย์กระแสจะไหลผ่านสวิตช์

ใกล้กับแหล่งกำเนิดและระบายสองภูมิภาคที่มีผู้ให้บริการประจุปนเปื้อนจำนวนมาก (n +) พร้อมการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น วัสดุพิมพ์เป็นฐานชนิด P (ในกรณีนี้)

โปรดทราบว่าคริสตัล (วัสดุพิมพ์) เชื่อมต่ออยู่กับแหล่งที่มามันถูกวาดบนสัญลักษณ์กราฟิกทั่วไปมากมายเมื่อแรงดันไฟฟ้าของประตูเพิ่มขึ้นสนามไฟฟ้าขวางจะเกิดขึ้นในช่องสัญญาณซึ่งจะผลักประจุตัวพาประจุ (อิเล็กตรอน) และช่องจะปิดเมื่อถึงค่าขีด จำกัด Uзถึง

โหมดการทำงาน

เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าเกตแหล่งกำเนิดเชิงลบกระแสไฟไหลจะลดลงทรานซิสเตอร์เริ่มปิด - ซึ่งเรียกว่าโหมดลีน

เมื่อแรงดันไฟฟ้าบวกถูกนำไปใช้กับแหล่งกำเนิดเกทกระบวนการย้อนกลับเกิดขึ้น - ดึงดูดอิเล็กตรอนกระแสจะเพิ่มขึ้น นี่คือโหมดการตกแต่ง

จากข้อมูลทั้งหมดที่กล่าวมาเป็นจริงสำหรับทรานซิสเตอร์ MOS ที่มีช่องสัญญาณ N-type ในตัว หากช่อง p-type แทนที่คำทั้งหมด "อิเล็กตรอน" ด้วย "หลุม" ขั้วของแรงดันไฟฟ้าจะถูกย้อนกลับ

การสร้างแบบจำลอง

ทรานซิสเตอร์ที่มีช่อง n-type ในตัวพร้อมแรงดันเกทเป็นศูนย์:

เราใช้ -1V กับชัตเตอร์ กระแสลดลง 20 ครั้ง

ตามแผ่นข้อมูลสำหรับทรานซิสเตอร์นี้เรามีแรงดันเกต - เกตแหล่งกำเนิดในพื้นที่หนึ่งโวลต์และค่าทั่วไปคือ 1.2 V ตรวจสอบสิ่งนี้

 

ปัจจุบันได้กลายเป็น microamperes หากคุณเพิ่มแรงดันอีกเล็กน้อยมันจะหายไปอย่างสมบูรณ์

ฉันเลือกทรานซิสเตอร์แบบสุ่มและฉันเจออุปกรณ์ที่ค่อนข้างบอบบาง ฉันจะพยายามเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าของแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้เกตมีศักยภาพเชิงบวกเราจะตรวจสอบโหมดการตกแต่ง

ที่แรงดันเกตที่ 1 V กระแสเพิ่มขึ้นสี่เท่าเมื่อเทียบกับที่ 0 V (ภาพแรกในส่วนนี้) ตามที่ไม่เหมือนทรานซิสเตอร์ประเภทก่อนหน้าและทรานซิสเตอร์สองขั้วมันสามารถทำงานได้ทั้งเพื่อเพิ่มกระแสและลดลงโดยไม่ต้องรัดเพิ่มเติม คำสั่งนี้หยาบคายมาก แต่ในการประมาณครั้งแรกมีสิทธิที่จะมีอยู่

ลักษณะของ

ที่นี่ทุกอย่างเกือบจะเหมือนกับในทรานซิสเตอร์ที่มีการเปลี่ยนการควบคุมยกเว้นการปรากฏตัวของโหมดการตกแต่งในลักษณะการส่งออก

ในลักษณะของประตูระบายน้ำจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าแรงดันลบทำให้เกิดโหมดทำให้สิ้นเปลืองและปิดกุญแจและแรงดันบวกที่ชัตเตอร์ทำให้เกิดการเพิ่มประสิทธิภาพและการเปิดกุญแจได้มากขึ้น

ช่องทางเหนี่ยวนำให้เกิดทรานซิสเตอร์

MOSFET ที่มีช่องเหนี่ยวนำไม่ได้ทำกระแสไฟฟ้าเมื่อไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่เกตหรือมีกระแสไฟฟ้า แต่มีขนาดเล็กมากเพราะ นี่คือกระแสย้อนกลับระหว่างวัสดุพิมพ์และพื้นที่ผสมสูงของท่อระบายน้ำและแหล่งที่มา

ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าที่มีเกทแยกและช่องเหนี่ยวนำเป็นแบบอะนาล็อกของสวิตช์เปิดตามปกติกระแสไม่ไหล

ในที่ที่มีแรงดันเกท - เกทเช่น เราพิจารณาประเภท n ของช่องเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าเป็นบวกผู้ให้บริการเชิงลบจะถูกดึงดูดไปยังภูมิภาคประตูโดยการกระทำของสนาม

ดังนั้นจึงมี "ทางเดิน" สำหรับอิเล็กตรอนจากแหล่งกำเนิดเพื่อระบายดังนั้นช่องทางปรากฏขึ้นทรานซิสเตอร์เปิดและกระแสเริ่มไหลผ่านมัน เรามี p-type substrate ตัวหลักคือมันเป็นประจุบวก (หลุม) มีพาหะลบน้อยมาก แต่ภายใต้อิทธิพลของสนามที่พวกมันแยกออกจากอะตอมและการเคลื่อนที่เริ่มต้น ดังนั้นการขาดการนำไฟฟ้าในกรณีที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้า

ลักษณะของ

ลักษณะการส่งออกทำซ้ำความแตกต่างเหมือนเดิมจากเดิมอย่างชัดเจนเพียงว่าแรงดันไฟฟ้า Uz เป็นบวก

คุณลักษณะของประตูปิดแสดงสิ่งเดียวกันความแตกต่างอีกครั้งในแรงดันไฟฟ้าของประตู

เมื่อพิจารณาถึงคุณสมบัติของแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องพิจารณาค่าที่เขียนตามแกนอย่างระมัดระวัง

การสร้างแบบจำลอง

แรงดันไฟฟ้า 12 V ถูกนำไปใช้กับกุญแจและเรามี 0 ที่ประตูกระแสไม่ไหลผ่านทรานซิสเตอร์

เพิ่ม 1 โวลท์ไปที่เกต แต่กระแสไม่คิดว่าจะไหล ...

เมื่อเพิ่มหนึ่งโวลต์ฉันพบว่ากระแสเริ่มขึ้นจาก 4v

การเพิ่มอีก 1 โวลท์กระแสเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเป็น 1.129 A.

แผ่นข้อมูลแสดงถึงแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์สำหรับการเปิดทรานซิสเตอร์นี้ในส่วนที่ 2 ถึง 4 โวลต์และค่าสูงสุดของเกต - ต่อ - เกตจาก -20 ถึง +20 V, การเพิ่มแรงดันเพิ่มเติมไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่ 20 โวลต์ (หลายมิลลิแอมป์ ฉันคิดว่าในกรณีนี้)

ซึ่งหมายความว่าทรานซิสเตอร์จะเปิดอย่างสมบูรณ์ถ้ามันไม่ได้กระแสในวงจรนี้จะเป็น 12/10 = 1.2 A ต่อมาฉันศึกษาว่าทรานซิสเตอร์นี้ทำงานอย่างไรและพบว่าที่ 4 โวลต์มันเริ่มเปิด

การเพิ่มแต่ละ 0.1V ฉันสังเกตเห็นว่าทุกๆสิบของโวลต์กระแสเติบโตมากขึ้นเรื่อย ๆ และโดย 4.6 โวลต์ทรานซิสเตอร์เปิดเกือบสมบูรณ์ความแตกต่างกับแรงดันเกตของ 20V ในกระแสระบายออกเพียง 41 mA ที่ 1.1 A เรื่องไร้สาระ

การทดลองนี้สะท้อนให้เห็นถึงความจริงที่ว่าทรานซิสเตอร์ที่มีช่องเหนี่ยวนำเปิดเฉพาะเมื่อถึงแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ซึ่งทำให้มันทำงานได้อย่างสมบูรณ์เป็นกุญแจสำคัญในวงจรพัลส์ ที่จริงแล้ว IRF740 เป็นหนึ่งในสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุด ในการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟ.

ผลการวัดกระแสเกตแสดงให้เห็นว่าทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าเกือบจะไม่กินกระแสควบคุม ที่แรงดันไฟฟ้า 4.6 โวลต์กระแสไฟฟ้ามีเพียง 888 nA (นาโน !!!)

ที่แรงดันไฟฟ้า 20V มันคือ 3.55 μA (ไมโคร) สำหรับทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์มันจะเรียงตามลำดับที่ 10 mA ขึ้นอยู่กับอัตราขยายซึ่งมากกว่าหมื่นเท่าของสนามแม่เหล็ก

ไม่สามารถเปิดกุญแจได้ทั้งหมดเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าดังกล่าวนี่เป็นเพราะการออกแบบและคุณสมบัติของวงจรของอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่

คุณสมบัติของการใช้ปุ่มต่างๆกับชัตเตอร์แบบหุ้มฉนวน

ตัวนำสองตัวและอิเล็กทริกระหว่างพวกมัน - มันคืออะไร? นี่คือทรานซิสเตอร์ประตูตัวเองมีความจุกาฝากมันช้าลงกระบวนการสลับทรานซิสเตอร์ สิ่งนี้เรียกว่า Miller Plateau โดยทั่วไปแล้วคำถามนี้ควรค่ากับวัสดุที่แยกจากกันอย่างจริงจังด้วยการสร้างแบบจำลองที่แม่นยำโดยใช้ซอฟต์แวร์อื่น (ไม่ได้ตรวจสอบคุณสมบัตินี้ในแบบมัลติซิม)

ความจุที่ปล่อยออกมาในช่วงเวลาแรกต้องใช้กระแสไฟชาร์จขนาดใหญ่และอุปกรณ์ควบคุมที่หายาก (ตัวควบคุม PWM และไมโครคอนโทรลเลอร์) มีเอาต์พุตที่แข็งแกร่งดังนั้นพวกเขาจึงใช้ไดรเวอร์สำหรับบานประตูหน้าต่างทั้งในทรานซิสเตอร์ภาคสนามและใน IGBT (สองขั้วพร้อมชัตเตอร์แยก) นี่คือแอมป์ที่แปลงสัญญาณอินพุตเป็นเอาท์พุทขนาดและความแรงของกระแสไฟฟ้าดังกล่าวเพียงพอที่จะเปิดและปิดทรานซิสเตอร์ กระแสประจุยังถูก จำกัด ด้วยตัวต้านทานที่ต่อเข้ากับอนุกรมด้วยเกท

ในเวลาเดียวกันประตูบางตัวสามารถควบคุมได้จากพอร์ตไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านตัวต้านทาน (IRF740 เดียวกัน) เราแตะในหัวข้อนี้ ในวงจรวัสดุอาร์ดิโน.

กราฟิกแบบมีเงื่อนไข

พวกมันมีลักษณะคล้ายกับสนามผลของทรานซิสเตอร์กับประตูควบคุม แต่แตกต่างจากใน UGO เช่นเดียวกับในตัวของมันเองประตูถูกแยกออกจากสารตั้งต้นและลูกศรที่อยู่ตรงกลางระบุประเภทของช่องทาง ต่อชัตเตอร์และในทางกลับกัน

สำหรับปุ่มที่มีช่องเหนี่ยวนำ:

อาจมีลักษณะเช่นนี้:

ให้ความสนใจกับชื่อภาษาอังกฤษของข้อสรุปพวกเขามักจะระบุไว้ในแผ่นข้อมูลและในไดอะแกรม

สำหรับปุ่มที่มีช่องสัญญาณในตัว: