MOSFET作为开关

Mosfets.展示viz的三个操作区域,截止,线性或欧姆和饱和度。其中,当MOSFET用作放大器时,需要在其欧姆区域中操作,其中通过器件的电流随着所施加的增加而增加电压.另一方面,当Mosfets.被要求作为开关,它们应该以这样一种方式偏置,使它们在截止和饱和状态之间改变。这是因为,在截止区域,没有当前的当流经设备时,在饱和区域将有恒定的电流流经设备,分别模拟开开关和关开关的行为。mosfet的这种功能在许多电子电路中都得到了利用,因为与bjt相比,它们提供更高的开关速率(双极结晶体管).

图1显示了一个使用n通道增强的简单电路MOSFET作为开关.这里的排水终端(D)场效应晶体管是否连接到电源电压V年代通过排水电阻器RD而其源端(S)接地。此外,它还有一个输入电压V当输出Vo从它的排水沟中抽取。
N通道增强型mosfet作为开关

现在考虑V应用是0V,这意味着栅极端子的场效应晶体管是公正的。因此,MOSFET将是关的,并在其截止区域,其中它提供了一个高阻抗路径的电流,使IDS几乎等于零。因此,即使是电压降在R.D会变成零由于哪个输出电压Vo几乎等于V年代
接下来,考虑输入电压V的情况大于阈值电压VT的设备。在这种情况下,MOSFET将开始导通,如果V年代提供的电压大于箝位电压VP(通常会是这样),那么MOSFET开始在其饱和区域工作。这进一步意味着该设备将提供较低的价格电阻常量流动的路径DS,几乎就像短路一样。因此,输出电压将被拉向低电压水平,这将是理想的零。

从提出的讨论来看,很明显产出电压在V.之间改变年代和0取决于提供的输入是小于还是大于VT,分别。因此,可以得出这样的结论场效应晶体管在截止和饱和操作区域之间运行时,可以使S作为电子开关的作用。
类似于N沟道增强型MOSFET的情况,即使是N沟道耗尽型MOSFET也可用于执行如图2所示的切换动作。这种电路的行为看起来几乎相同,除了事实上,用于截止,栅极电压VG应该是负的,并且小于-VT

作为开关的n通道耗尽型mosfet
接下来,图3显示了p通道增强的情况MOSFET用作开关.这里可以看到,电源电压V年代在其源端(S)施加,栅极端设置输入电压V而漏极则通过电阻器RD.进一步输出电路Vo在r中获得D,来自MOSFET的漏极端子。
在p型器件的情况下,导通电流将由于空穴而产生,因此将从源极流到漏极ISD,而不是从排水到源头(IDS)如n型器件的情况。现在,让我们假设输入电压除了门电压VGMOSFET的能量降低。这导致MOSFET开关和提供一个低(几乎可以忽略不计)电阻当前流的路径。因此,大电流流过该设备,从而产生一个大的电压降通过电阻RD.这一即将出现的输出几乎等于电源电压V年代
作为开关的P通道增强型mosfet
接下来,考虑V走高,即vi将大于设备的阈值电压(VT这些设备将是负面的)。在这种情况下,场效应晶体管将关闭,并为电流提供一个高阻抗路径。这导致在输出端几乎为零的电流导致几乎为零的电压。

类似于此,甚至p通道耗尽型mosfet也可以用于执行开关动作,如图4所示。这个电路的工作原理几乎类似于上面解释的,除了一个事实,这里截止区域只有在V= VG是正数以至于超过阈值吗电压的设备。
作为开关的P通道耗尽型mosfet
下面提出的表总结了上面提出的讨论。
Mosfet表

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