Što je PMOSFET, znate li?

I. Osnovna struktura i princip rada

1. Osnovna struktura

PMOSFET-ovi imaju supstrate n-tipa i p-kanale, a njihova se struktura uglavnom sastoji od vrata (G), izvora (S) i odvoda (D). Na silicijskoj podlozi n-tipa postoje dvije P+ regije koje služe kao izvor i odvod, a međusobno su povezane preko p-kanala. Vrata se nalaze iznad kanala i izolirana su od kanala izolacijskim slojem od metalnog oksida.

2. Principi rada

PMOSFET-ovi rade slično kao NMOSFET-ovi, ali sa suprotnim tipom nositelja. U PMOSFET-u, glavni nosioci su rupe. Kada se negativni napon primijeni na vrata u odnosu na izvor, formira se inverzni sloj p-tipa na površini n-tipa silicija ispod vrata, koji služi kao jarak koji povezuje izvor i odvod. Promjenom napona vrata mijenja se gustoća rupa u kanalu, čime se kontrolira vodljivost kanala. Kada je napon vrata dovoljno nizak, gustoća rupa u kanalu doseže dovoljno visoku razinu da omogući vodljivost između izvora i odvoda; obrnuto, kanal se prekida.

II. Karakteristike i primjene

1. Karakteristike

Niska pokretljivost: P-kanalni MOS tranzistori imaju relativno nisku pokretljivost otvora, tako da je transkonduktivnost PMOS tranzistora manja nego kod NMOS tranzistora pod istom geometrijom i radnim naponom.

Prikladno za niske brzine, niske frekvencije: Zbog manje pokretljivosti, PMOS integrirani krugovi su prikladniji za primjene u malim brzinama, niskofrekventnim područjima.

Uvjeti provođenja: Uvjeti provođenja PMOSFET-a su suprotni NMOSFET-ovima, zahtijevajući napon vrata niži od napona izvora.

 

1. Prijave

Prebacivanje na visokoj strani: PMOSFET-ovi se obično koriste u konfiguracijama preklapanja na visokoj strani gdje je izvor spojen na pozitivni dovod, a odvod je spojen na pozitivni kraj opterećenja. Kada PMOSFET provodi, on povezuje pozitivni kraj opterećenja s pozitivnim napajanjem, dopuštajući struji da teče kroz opterećenje. Ova konfiguracija je vrlo česta u područjima kao što su upravljanje napajanjem i motorni pogoni.

Obrnuti zaštitni krugovi: PMOSFET-ovi se također mogu koristiti u obrnutim zaštitnim krugovima kako bi se spriječilo oštećenje kruga uzrokovano obrnutim napajanjem ili povratnim protokom struje opterećenja.

III. Dizajn i razmatranja

1. KONTROLA NAPONA VRATA

Pri projektiranju PMOSFET sklopova potrebna je precizna kontrola napona vrata kako bi se osigurao pravilan rad. Budući da su uvjeti provođenja PMOSFET-a suprotni onima kod NMOSFET-a, potrebno je obratiti pozornost na polaritet i veličinu napona vrata.

2. Priključak opterećenja

Prilikom spajanja opterećenja potrebno je obratiti pozornost na polaritet opterećenja kako bi se osiguralo da struja ispravno teče kroz PMOSFET, te učinak opterećenja na performanse PMOSFET-a, kao što je pad napona, potrošnja energije itd. , također treba uzeti u obzir.

3. Temperaturna stabilnost

Na izvedbu PMOSFET-a uvelike utječe temperatura, tako da se utjecaj temperature na izvedbu PMOSFET-a mora uzeti u obzir pri projektiranju sklopova i potrebno je poduzeti odgovarajuće mjere za poboljšanje temperaturne stabilnosti sklopova.

4. Zaštitni krugovi

Kako bi se spriječilo oštećenje PMOSFET-a zbog prekomjerne struje i prenapona tijekom rada, zaštitni krugovi kao što su prekostrujna zaštita i zaštita od prenapona moraju biti instalirani u krug. Ovi zaštitni krugovi mogu učinkovito zaštititi PMOSFET i produžiti njegov vijek trajanja.

 

Ukratko, PMOSFET je vrsta MOSFET-a s posebnom strukturom i principom rada. Njegova niska pokretljivost i prikladnost za niske brzine i niske frekvencije čine ga široko primjenjivim u određenim područjima. Prilikom projektiranja PMOSFET sklopova, potrebno je obratiti pozornost na kontrolu napona vrata, spojeve opterećenja, temperaturnu stabilnost i zaštitne krugove kako bi se osigurao pravilan rad i pouzdanost kruga.