Đang tải... (xem toàn văn)
Giới thiệu MOSFETMosfet là Transistor hiệu ứng trường ( Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ) là một Transistor đặc biệt có cấu tạo và hoạt động khác với Transistor thông thường mà ta đã biết, Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiệu ứng từ trường để tạo ra dòng điện, là linh kiện có trở kháng đầu vào lớn thích hợn cho khuyếch đại các nguồn tín hiệu yếu, Mosfet được sử dụng nhiều trong các mạch nguồn Monitor, nguồn máy tính .
Đại Học Công Nghệ Thông Tin ĐH QG TPHCM Môn học : Nhập Môn Điện Tử Chương 8: Linh kiện MOSFET TP HCM - 2012 MOSFET Giới thiệu MOSFET Mosfet Transistor hiệu ứng trường ( Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ) Transistor đặc biệt có cấu tạo hoạt động khác với Transistor thông thường mà ta biết, Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa hiệu ứng từ trường để tạo dòng điện, linh kiện có trở kháng đầu vào lớn thích hợn cho khuyếch đại nguồn tín hiệu yếu, Mosfet sử dụng nhiều mạch nguồn Monitor, nguồn máy tính - Có hai loại MOSFET: loại kênh N loại kênh P MOSFET Giới thiệu MOSFET Transistor hiệu ứng trường gồm hai loại: - MOSFET có cấu trúc cổng kim loại – oxit – bán dẫn - N-MOSFET - P-MOSFET - JFET có cấu trúc cổng chuyển tiếp P-N Ứng dụng transistor hiệu ứng trường - Sử dụng mạch khuếch đại, mạch phát sóng … - Sử dụng công tắc - Sử dụng việc tích hợp IC MOSFET Cấu tạo MOSFET Cấu tạo MOSFET kênh N MOSFET kênh N G : Gate gọi cực cổng S : Source gọi cực nguồn D : Drain gọi cực máng MOSFET Nguyên tắc hoạt động MOSFET Thí nghiệm : Cấp nguồn UD qua bóng đèn D vào hai cực D S Mosfet Q (Phân cực thuận cho Mosfet ngược) ta thấy bóng đèn không sáng nghĩa dòng điện qua cực DS chân G không cấp điện • Khi công tắc K1 đóng, nguồn UG cấp vào hai cực GS làm điện áp UGS > 0V => đèn Q1 dẫn => bóng đèn D sáng • Khi công tắc K1 ngắt, điện áp tích tụ C1 (tụ gốm) trì cho đèn Q dẫn => chứng tỏ dòng điện qua cực GS • Khi công tắc K2 đóng, điện áp tích tụ C1 giảm => UGS= 0V => đèn tắt MOSFET Transistor hiệu ứng trường Nguyên tắc hoạt động N-MOSFET Khi VGS = VGS = VGS = G p G VDS = Ion acceptor Ion acceptor VDS > p Ion acceptor IDS = MOSFET không hoạt động MOSFET Giản đồ mức lượng chuyển tiếp kim Transistor hiệu ứng trường loại-oxit-bán dẫn Nguyên tắc hoạt động N-MOSFET Trước áp VGS Khi VGS < VGS < G E VDS = e Kim loại h p Bán dẫn loại p Sau áp VGS VGS < Ion acceptor G VDS > E Ion acceptor e EC E e p h h h Kim loại E Bán dẫn loại p EV MOSFET Giản đồ mức lượng chuyển tiếp kim Transistor hiệu ứng trường loại-oxit-bán dẫn Nguyên tắc hoạt động N-MOSFET Trước áp VGS Khi < VGS < VTN < VGS < VTN G E VDS = Kim loại h p Ion acceptor e Bán dẫn loại p Sau áp VGS < VGS < VTN Ion acceptor G E Ion acceptor EC - VDS > h E Kim loại p e EV h WD Bán dẫn loại p E MOSFET Giản đồ mức lượng chuyển tiếp kim loại – oxit - bán dẫn Transistor hiệu ứng trường Trước áp VGS Nguyên tắc hoạt động N-MOSFET Khi VGS > VTN VGS > VTN G VDS = E Kim loại Bán dẫn loại p Sau áp VGS h electron e p e e Ion acceptor VGS > VTH EC Ion acceptor G E VDS > EV h Kim loại WD Bán dẫn loại p E E h p e (1) MOSFET Transistor hiệu ứng trường Chứng minh dòng IDS (1) với (2) Ta có (1) MOSFET Transistor hiệu ứng trường Nguyên tắc hoạt động N-MOSFET VDS=VGS-VTN Khi VGS >VTN VDS=VGS-VTN Vùng điện tich không gian bị thay đổi Trạng thái bão hòa Kênh dẫn bị hẹp Đặc tuyến IDS-VDS N-MOSFET (2) MOSFET Đo kiểm tra MOSFET • Bước : Chuẩn bị để thang x1KW MOSFET tốt • Bước : Nạp cho G điện tích ( để que đen vào G que đỏ vào S D) • Bước : Sau nạp cho G điện tích ta đo D S ( que đen vào D que đỏ vào S ) => kim lên • Bước : Chập G vào D G vào S để thoát điện chân G • Bước : Sau thoát điện chân G đo lại DS bước kim không lên => Kết Mosfet tốt MOSFET Đo kiểm tra MOSFET MOSFET bị chập • Bước 1: Để đồng hồ thang x 1K • Bước 2: Đo G S G D kim lên = W chập • Bước 3: Đo D S mà hai chiều đo kim lên = W chập D S => Kết Mosfet bị chập [...].. .MOSFET Transistor hiệu ứng trường Nguyên tắc hoạt động của N -MOSFET VDS=VGS-VTN Khi VGS >VTN VDS=VGS-VTN Vùng điện tich không gian bị thay đổi Trạng thái bão hòa Kênh dẫn bị hẹp Đặc tuyến IDS-VDS của N -MOSFET (2) MOSFET Đo kiểm tra MOSFET • Bước 1 : Chuẩn bị để thang x1KW MOSFET còn tốt • Bước 2 : Nạp cho G một điện tích ( để que đen... đã thoát điện chân G đo lại DS như bước 3 kim không lên => Kết quả như vậy là Mosfet tốt MOSFET Đo kiểm tra MOSFET MOSFET bị chập • Bước 1: Để đồng hồ thang x 1K • Bước 2: Đo giữa G và S hoặc giữa G và D nếu kim lên = 0 W là chập • Bước 3: Đo giữa D và S mà cả hai chiều đo kim lên = 0 W là chập D S => Kết quả như vậy là Mosfet bị chập