အမျိုးအစားများစွာရှိပါသည်။MOSFETsအဓိကအားဖြင့် လမ်းဆုံ MOSFETs နှင့် insulated gate MOSFETs များကို အမျိုးအစားနှစ်မျိုးဖြင့် ပိုင်းခြားထားပြီး အားလုံးတွင် N-channel နှင့် P-channel point များရှိသည်။
MOSFET ဟုရည်ညွှန်းသော Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor ကို depletion type MOSFET နှင့် enhancement type MOSFET ဟူ၍ ခွဲခြားထားသည်။
MOSFET များကို single-gate နှင့် dual-gate tubes ဟူ၍လည်း ပိုင်းခြားထားသည်။ Dual-gate MOSFET တွင် ဆက်တိုက်ချိတ်ဆက်ထားသော single-gate MOSFET နှစ်ခုနှင့် ညီမျှသော တည်ဆောက်မှုမှ သီးခြားလွတ်လပ်သော G1 နှင့် G2 နှစ်ခုပါရှိပြီး gate နှစ်ခုဗို့အား ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် ၎င်း၏ output current ကို ပြောင်းလဲပါသည်။ Dual-gate MOSFET များ၏ ဤလက္ခဏာသည် ကြိမ်နှုန်းမြင့် အသံချဲ့စက်များအဖြစ် အသုံးပြုသည့်အခါ၊ ထိန်းချုပ်နိုင်သော အသံချဲ့စက်များ၊ ရောသမမွှေစက်များနှင့် သရုပ်ဖော်ကိရိယာများအဖြစ် အသုံးပြုသည့်အခါ အလွန်အဆင်ပြေစေပါသည်။
1, MOSFETအမျိုးအစားနှင့်ဖွဲ့စည်းပုံ
MOSFET သည် FET အမျိုးအစား (အခြားအမျိုးအစားမှာ JFET) ဖြစ်ပြီး ပိုမိုကောင်းမွန်သော သို့မဟုတ် လျော့နည်းသွားသော အမျိုးအစား၊ P-channel သို့မဟုတ် N-channel စုစုပေါင်း လေးမျိုးဖြင့် ထုတ်လုပ်နိုင်သော်လည်း သီအိုရီအရ ပိုမိုကောင်းမွန်သော N-channel MOSFET နှင့် မြှင့်တင်ထားသော P- ချန်နယ် MOSFET၊ ထို့ကြောင့် များသောအားဖြင့် NMOS ဟုရည်ညွှန်းသည်၊ သို့မဟုတ် PMOS သည် ဤနှစ်မျိုးလုံးကို ရည်ညွှန်းသည်။ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် depletion အမျိုးအစား MOSFETs ကို အသုံးမပြုရခြင်းအကြောင်းအရင်းကို ရှာဖွေရန် အကြံပြုမထားပါ။ မြှင့်တင်ထားသော MOSFET နှစ်ခုနှင့်ပတ်သက်၍၊ ပိုအသုံးများသော NMOS မှာ အကြောင်းရင်းမှာ ခံနိုင်ရည်နည်းပါးပြီး ထုတ်လုပ်ရလွယ်ကူသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် ပါဝါထောက်ပံ့မှုနှင့် မော်တာဒရိုက်အက်ပလီကေးရှင်းများကို ကူးပြောင်းရာတွင် ယေဘူယျအားဖြင့် NMOS ကို အသုံးပြုပါ။ အောက်ပါကိုးကားချက်၊ ဒါပေမယ့်လည်း NMOS ကိုအခြေခံပါတယ်။ MOSFET parasitic capacitance ၏ ပင်နံပါတ်သုံးချောင်းသည် ကျွန်ုပ်တို့၏လိုအပ်ချက်မဟုတ်သော်လည်း ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ကန့်သတ်ချက်များကြောင့်ဖြစ်သည်။ ကပ်ပါး capacitance ၏တည်ရှိမှုအချိန်ကိုကယ်တင်ရန် drive circuit ၏ဒီဇိုင်းသို့မဟုတ်ရွေးချယ်ရေးတွင်, ဒါပေမယ့်ရှောင်ရှားရန်နည်းလမ်းမရှိ, ထို့နောက်အသေးစိတ်နိဒါန်း။ MOSFET schematic diagram တွင် parasitic diode တစ်ခုကြားရှိ ယိုစီးမှုနှင့် အရင်းအမြစ်ကို တွေ့မြင်နိုင်သည်။ ၎င်းကို body diode ဟုခေါ်သည်၊ ဆင်ခြင်တုံတရားရှိသောဝန်များကိုမောင်းနှင်ရာတွင်၊ ဤ diode သည်အလွန်အရေးကြီးသည်။ စကားမစပ်၊ body diode သည် MOSFET တစ်ခုတည်းတွင်သာရှိပြီး၊ အများအားဖြင့် ပေါင်းစပ် circuit ချစ်ပ်အတွင်း၌ မရှိပါ။
2, MOSFET conduction လက္ခဏာများ
လျှပ်ကူးမှု၏ အဓိပ္ပါယ်မှာ ခလုတ်တစ်ခုကဲ့သို့ဖြစ်ပြီး၊ ခလုတ်ပိတ်ခြင်းနှင့် ညီမျှသည်။NMOS ဝိသေသလက္ခဏာများ၊ Vgs သည် အချို့သောတန်ဖိုးထက်ကြီးနေမည်ဖြစ်ပြီး၊ အရင်းအမြစ်ကို ဂရန်ဆွဲထားသောအခါတွင် အသုံးပြုရန်သင့်လျော်သည် (low-end drive)၊ ဂိတ်ဗို့အားရောက်ရှိမှသာ၊ 4V သို့မဟုတ် 10V.PMOS လက္ခဏာများတွင်၊ အချို့သောတန်ဖိုးထက်နည်းသော Vgs သည် အရင်းအမြစ် VCC (high-end drive) သို့ ချိတ်ဆက်သောအခါတွင် အသုံးပြုရန်အတွက် သင့်လျော်သည်။
သို့သော် PMOS သည် high-end driver အဖြစ်အသုံးပြုရန် အလွန်လွယ်ကူသော်လည်း၊ ခုခံနိုင်မှု၊ စျေးကြီးမှု၊ လဲလှယ်မှုအမျိုးအစားများနှင့် အခြားအကြောင်းများကြောင့်၊ high-end driver တွင် အများအားဖြင့် NMOS ကို အသုံးပြုဆဲဖြစ်သည်။
3, MOSFETကူးပြောင်းခြင်းဆုံးရှုံးမှု
NMOS သို့မဟုတ် PMOS ပဲဖြစ်ဖြစ်၊ on-resistance ရှိပြီးနောက်တွင်၊ ထို့ကြောင့် လက်ရှိသည် ဤခုခံမှုတွင် စွမ်းအင်ကို စားသုံးမည်ဖြစ်ပြီး၊ စားသုံးသော စွမ်းအင်၏ ဤအစိတ်အပိုင်းကို on-resistance loss ဟုခေါ်သည်။ on-resistance သေးငယ်သော MOSFET ကိုရွေးချယ်ခြင်းသည် on-resistance ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချပေးလိမ့်မည်။ ပုံမှန်အားဖြင့် စွမ်းအားနိမ့် MOSFET တွင် ခုခံမှုမှာ အများအားဖြင့် ဆယ်ဂဏန်းမီလီ ohms တွင်ရှိပြီး ထိုတွင် အနည်းငယ်သော milliohms ရှိသည်။ MOS တွင် အချိန်မှန်နှင့် ဖြတ်တောက်ခြင်း မပြုရ၊ MOS တစ်လျှောက် ဗို့အား လျှပ်စီးကြောင်းများ ရုတ်ချည်း ပြီးစီးမှု မဖြစ်ရဘဲ ကျဆင်းသွားသည့် ဖြစ်စဉ်တစ်ခု ရှိနေကာ လက်ရှိ စီးဆင်းနေသည့် ဖြစ်စဉ်တစ်ခု မြင့်တက်လာကာ ဤအချိန်အတွင်း MOSFET ဆုံးရှုံးမှုသည် ဗို့အားနှင့် လျှပ်စီးကြောင်း၏ ရလဒ်ကို switching loss ဟုခေါ်သည်။ အများအားဖြင့် switching loss သည် conduction loss ထက်အများကြီးပိုကြီးပြီး switching frequency မြန်လေလေ ဆုံးရှုံးမှုပိုကြီးလေဖြစ်သည်။ လျှပ်စီးကြောင်း၏ချက်ချင်းတွင် ဗို့အားနှင့်လျှပ်စီးကြောင်း၏ကြီးမားသောထုတ်ကုန်တစ်ခုသည် ကြီးမားသောဆုံးရှုံးမှုဖြစ်သည်။ ကူးပြောင်းချိန်ကို တိုစေခြင်းသည် conduction တစ်ခုစီတွင် ဆုံးရှုံးမှုကို လျော့နည်းစေသည်။ switching frequency ကို လျှော့ချခြင်းသည် unit time တစ်ခုလျှင် switches အရေအတွက်ကို လျော့နည်းစေသည်။ ချဉ်းကပ်မှုနှစ်ခုစလုံးသည် ကူးပြောင်းခြင်းဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချနိုင်သည်။
4, MOSFET မောင်း
စိတ်ကြွထရန်စစ္စတာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက MOSFET အပြုအမူပြုလုပ်ရန် လျှပ်စီးကြောင်းမလိုအပ်ဘဲ GS ဗို့အားသည် အချို့သောတန်ဖိုးထက်သာလွန်သည်ဟု ယေဘုယျအားဖြင့် ယူဆပါသည်။ ဒါလုပ်ရတာ လွယ်တယ်၊ ဒါပေမယ့် အရှိန်လည်းလိုတယ်။ MOSFET ၏ဖွဲ့စည်းပုံတွင် GS, GD အကြားကပ်ပါးစွမ်းရည်ရှိနေသည်ကိုတွေ့မြင်နိုင်ပြီး MOSFET ၏မောင်းနှင်မှုသည်သီအိုရီအရအားသွင်းခြင်းနှင့် capacitance ၏ထုတ်လွှတ်ခြင်းပင်ဖြစ်သည်။ capacitor အား အားသွင်းရာတွင် လျှပ်စီးကြောင်းတစ်ခု လိုအပ်ပြီး capacitor အား ချက်ချင်း အားသွင်းခြင်းအား short circuit အဖြစ် ရှုမြင်နိုင်သောကြောင့် instantaneous current သည် မြင့်မားမည်ဖြစ်ပါသည်။ MOSFET ၏ မောင်းနှင်အား ရွေးချယ်ခြင်း/ဒီဇိုင်းကို ဦးစွာအာရုံစိုက်ရမည့်အချက်မှာ ချက်ခြင်းလျှပ်စီးကြောင်းကို ပေးစွမ်းနိုင်သော အရွယ်အစားဖြစ်သည်။ ဒုတိယအာရုံစိုက်ရမည့်အချက်မှာ ယေဘုယျအားဖြင့် high-end drive NMOS တွင်အသုံးပြုသည့်လိုအပ်ချက်အရ gate voltage သည် source voltage ထက် ပိုကြီးပါသည်။ High-end drive MOS tube conduction source voltage နှင့် drain voltage (VCC) သည် တူညီသောကြောင့် gate voltage သည် VCC 4V သို့မဟုတ် 10V ထက်သာပါသည်။ တူညီသောစနစ်တွင် VCC ထက် ပိုကြီးသောဗို့အားရရှိရန် အထူးမြှင့်တင်ပတ်လမ်းတစ်ခု လိုအပ်ပါသည်။ မော်တာယာဉ်မောင်းအများစုသည် MOSFET ကိုမောင်းနှင်ရန်အတွက် လုံလောက်သော short-circuit current ကိုရရှိစေရန်အတွက် အာရုံစိုက်ရန်မှာ ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းထားသော charge pump များဖြစ်သည်။ အထက်တွင်ဖော်ပြထားသော 4V သို့မဟုတ် 10V အား ဗို့အားပေါ်တွင် MOSFET ကိုအသုံးများသည်၊ ဒီဇိုင်း၊ သေချာသောအနားသတ်ရှိရန်လိုအပ်သည်။ ဗို့အားမြင့်လေ၊ on-state speed ပိုမြန်လေ၊ on-state resistance နိမ့်လေလေဖြစ်သည်။ အများအားဖြင့် မတူညီသော အမျိုးအစားများတွင် အသုံးပြုသော အသေးစား on-state ဗို့အား MOSFET များ ရှိသော်လည်း 12V မော်တော်ကားအီလက်ထရွန်းနစ်စနစ်များတွင် သာမန် 4V သည် လုံလောက်ပါသည်။
MOSFET ၏ အဓိက ကန့်သတ်ချက်များမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
1. ဂိတ်ရင်းမြစ်ပြိုကွဲဗို့အား BVGS - ဂိတ်အရင်းအမြစ်ဗို့အားကိုတိုးမြှင့်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ ထို့ကြောင့် gate လက်ရှိ IG သည် သုညမှ VGS တွင်သိသိသာသာတိုးလာစေရန်၊ gate source ပြိုကွဲဗို့အား BVGS ဟုခေါ်သည်။
2. turn-on voltage VT - turn-on voltage (threshold voltage ဟုလည်းခေါ်သည်) : လျှပ်ကူးလမ်းကြောင်း၏အစပိုင်းကြားရှိ အရင်းအမြစ် S နှင့် D သည် ဂိတ်ဗို့အား လိုအပ်သော Gate Voltage ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ - စံသတ်မှတ်ထားသော N-channel MOSFET, VT သည် 3 ~ 6V ခန့်; - တိုးတက်မှုဖြစ်စဉ်ပြီးနောက်၊ MOSFET VT တန်ဖိုးကို 2 ~ 3V သို့ကျဆင်းစေနိုင်သည်။
3. Drain breakdown voltage BVDS - VGS = 0 (reinforced) ၏ အခြေအနေအောက်တွင် ၊ သို့မှသာ drain voltage ကို တိုးမြှင့်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်တွင် VDS ကို drain breakdown voltage BVDS ဟုခေါ်သောအခါ ID ကို သိသိသာသာ တိုးလာစေရန် - ID သည် သိသိသာသာ တိုးလာပါသည်။ အောက်ပါအချက်နှစ်ချက်
(၁) ယိုစီးလျှပ်ကူးပစ္စည်းအနီးရှိ ပြိုကျပျက်စီးသွားသော အလွှာ
(2) drain-source inter-pole penetration breakdown - အချို့သော voltage MOSFET သည် ၎င်း၏ channel length တိုတောင်းသည်၊ VDS ကို တိုးမြှင့်ရန် အခါအားလျော်စွာ depletion layer ၏ drain region ကို source region သို့ ချဲ့ထွင်စေမည်ဖြစ်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် မြောင်း-ရင်းမြစ် ထိုးဖောက်မှု၊ ထိုးဖောက်မှု၊ သယ်ဆောင်သူအများစု၏ အရင်းအမြစ်ဒေသ၊ ရင်းမြစ်ဒေသသည် လျှပ်စစ်စက်ကွင်း၏ စုပ်ယူမှု လျော့နည်းသွားသည့် အလွှာကို ခံနိုင်ရည်ရှိစေရန် ချန်နယ်အလျား သုည၊ ယိုစိမ့်သောဒေသသို့ရောက်ရှိရန်၊ ကြီးမားသော ID ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။
4. DC input resistance RGS- ဆိုလိုသည်မှာ၊ ဂိတ်ရင်းမြစ်နှင့် gate current အကြား ပေါင်းထည့်ထားသော ဗို့အားအချိုး၊ ဤလက္ခဏာသည် တစ်ခါတစ်ရံတွင် MOSFET ၏ RGS ဂိတ်မှတဆင့် ဖြတ်သန်းစီးဆင်းနေသော gate current ၏စည်းကမ်းချက်များ၌ တစ်ခါတစ်ရံတွင် ဖော်ပြသည်။ ၅။
5. အခြေအနေများ၏ ပုံသေတန်ဖိုးအတွက် VDS ရှိ ကြိမ်နှုန်းနိမ့် transconductance gm၊ ဤပြောင်းလဲမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော gate source voltage microvariance ကို transconductance gm ဟုခေါ်သည်၊၊ gate source voltage ၏ ထိန်းချုပ်မှုကို ထင်ဟပ်စေသော၊ drain current သည် ယေဘုယျအားဖြင့် အနည်းငယ်မှ mA/V အနည်းငယ်အကွာအဝေးတွင် အရေးကြီးသော parameter တစ်ခု၏ MOSFET ချဲ့ထွင်မှုကို ပြသရန်ဖြစ်သည်။ MOSFET သည် 1010Ω အလွယ်တကူကျော်လွန်နိုင်သည်။
စာတိုက်အချိန်- မေလ ၁၄-၂၀၂၄
