MOSFET originali basic scientia et application

nuntium

MOSFET originali basic scientia et application

Ut quid deperditio modusMOSFETsnon usus, non commendatus ad imum.

His duobus amplificationibus MOSFETs, NMOS communius adhibetur. Ratio est quia contra-resistentia est parva et facile fabricare. Ergo NMOS plerumque adhibentur in commutatione copiarum et applicationum motorum potentiarum. In sequenti prooemio NMOS maxime usus est.

Est capacitas parasitica inter tres MOSFET fibulas. Hoc non est quod opus est, sed per limites processus vestibulum causatur. Exsistentia capacitatis parasiticae eam magis molestam facit cum ambitum cogitans vel eligens, sed nullo modo ad vitandum. Id postea singillatim introducemus.

Diode parasitica est inter secessum et fontem. Hoc corpus diode dicitur. Haec diode maximi momenti est cum onera inductiva (ut motores). Obiter corpus diode solum in uno MOSFET existit et plerumque non invenitur intra chipam ambitum integralem.

 

2. MOSFET conductionem characteres

Ducere significat agendi modum pactionis, quod aequipollet mutandae occlusae.

Proprietas NMOS est quod futurum est, cum Vgs maior certo valore. Usi aptum est cum fons innititur (pellicio-low-finem), dum porta intentione 4V vel 10V attingit.

Proprietates PMOS sunt, quod futurum est, cum Vgs minor est quam quidam valor, qui aptus est ad condiciones ubi fons coniungitur cum VCC (altus-finem coegi). Sed, quamvisPMOSFacile adhiberi potest summus finis exactoris, NMOS in summo fine rectoribus adhiberi solet magnis in resistentia, magno pretio, et paucis postea generibus.

 

3. MOS switch tube damnum

Utrum NMOS vel PMOS sit, resistentia est postquam in volvitur, ergo current industriam in hac resistentia consumet. Haec pars industriae consumptio damnum conductionis vocatur. Eligens MOSFET cum parva repugnantia conductionem damna reducet. Hodierna potentia humilis MOSFET resistentia plerumque circiter decem milliumsatum est, et etiam plures milliohmorum sunt.

Cum MOSFET volvitur interdum, statim perfici non debet. Voltatio trans MOS processum decrescentem habet, et currens fluens habet processum crescentem. Quibus temporibusMOSFET'sdamnum productum est intentionis et currentis, quae commutatio damnum appellatur. Plerumque damna mutandi sunt multo maiora quam damna conductionis et celerius mutandi frequentia, quo maiora sunt damna.

Productum intentionis et currentis in momento conductionis valde magnum est, magna damna causando. Abbreviatio mutandi tempus minuere potest damnum in unaquaque conductione; reducendo frequentiam mutandi numerum virgarum per unitatem temporis minuere potest. Ambae modi damna commutationes minuere possunt.

The waveform when MOSFET is turned on. Perspicuum est incrementum intentionis et currens in momento conductionis esse amplissimum, et etiam magnum detrimentum. Reducere tempus mutandi damnum in unaquaque conductione potest reducere; reducendo frequentiam mutandi numerum virgarum per unitatem temporis minuere potest. Ambae modi damna commutationes minuere possunt.

 

4. MOSFET exactoris

Cum transistoribus bipolaris comparatus, vulgo creditum est nullum currentem in MOSFET vertere oportere, dummodo intentio GS altior quamdam valoris sit. Facile est hoc facere, sed etiam celeritate opus est.

Perspici in structura MOSFET capacitatem parasiticam inter GS et GD esse, et incessus MOSFET actualiter curationem et functionem capacitoris. Capacatorem currentem postulare praecipiens, quia capacitor considerari potest ut brevis circuitus in momento incurrens, ita praesens momentum respective magnum erit. Primum operam dare potest cum eligendo/deposito MOSFET agitator quantitatem momentanei brevis-circuitus currentis praebere potest. ​

Secundum notandum est quod NMOS, qui ad summum incessus communiter usus est, portam intentionis maiorem esse desiderat quam fons intentionis inversae. Cum princeps latus MOSFET eiectus in volvitur, fons intentionis idem est cum intentione exhauriens (VCC), sic porta intentionis 4V vel 10V maior est quam VCC hoc tempore. Si vis maiorem intentionem quam VCC in eadem ratione obtinere, speciali ambitu boost opus est. Multi rectores motores in soleatus crimen integraverunt. Notandum est quod capacitor externus aptus eligendus est ad obtinendum sufficiens breve spatium currentem ad MOSFET expellam.

 

In 4V vel 10V supra memoratum est versio-in intentione vulgo MOSFETs adhibita, et utique marginem certum in consilio admitti debet. Et quo superior intentione, eo celerior conductio et minor resistentia conductio. MOSFETs nunc sunt cum minoribus intentionibus conductionis in diversis campis adhibitis, sed in 12V systematibus electronicis automotives, plerumque 4V conductio satis est.

 

Pro MOSFET auriga ambitus eiusque damna, quaeso ad Microchip AN799 Matching MOSFET Coegi ad MOSFETs. Minuissima est, ne plura scribam.

 

Productum intentionis et currentis in momento conductionis valde magnum est, magna damna causando. Reducere tempus mutandi damnum in unaquaque conductione potest reducere; reducendo frequentiam mutandi numerum virgarum per unitatem temporis minuere potest. Ambae modi damna commutationes minuere possunt.

MOSFET typus est FET (alterum est JFET). Fieri potest in modum amplificationis seu deperditionis modi, P-alvei vel N-canali, summa 4 generum. Nihilominus, modo amplificationis modus N-canali MOSFET usus est. et amplificatio-type P-alvei MOSFET, ita NMOS vel PMOS ad has duas species referri solet.

 

5. MOSFET applicationis ambitus?

Praecipua proprietas MOSFET bonae eius notae commutandi sunt, ita in circuitibus qui electronicas virgas requirunt, ut commutatio copiarum et motorum impellentium, ac obscuratio accendit.

 

Hodiernae MOSFET agitatores plura specialia requiruntur:

1. Minimum voltage application

Cum 5V potentia copia utens, si structura totem polorum traditionalis hoc tempore adhibetur, cum transistor sit gutta voltagenum circiter 0.7V, actualis intentionis finalis ad portam applicata tantum 4.3V est. In hoc tempore, porta potestatem nominalem eligimus

Periculum certum est, cum usus 4.5V MOSFET. Idem problema etiam occurrit, cum 3V vel alia vis humilitatis intentione supplet.

2. Lata voltage application

Initus intentionis valorem certum non est, cum tempore vel aliis factoribus mutabitur. Haec mutatio facit intentionem incessus a circuitu PWM ad MOSFET ut instabiles sint.

Ut MOSFETs tutos sub alta porta voltages facerent, multi MOSFETs in intentione regulatores aedificaverunt ut amplitudinem portae intentionis fortiter circumscriberent. In hoc casu, cum praevisa incessus intentionis excedit voltationem voltage regulatoris tubi, magnas static potentiae consummationem faciet.

Eodem tempore, si simpliciter uteris principio divisionis resistentis intentionis ad reducendum portam intentionis, MOSFET bene faciet cum initus intentionis relative alta est, sed cum reducta input voltage, porta intentionis insufficiens erit, causando inperfecta conductio, consummatio virtutis augendae.

3. Dual application voltage

In quibusdam circuitibus moderandis, pars logica 5V vel 3.3V typica utitur intentione digitali, dum potentia parte utitur intentione 12V vel etiam superiori. Connexae sunt duae intentiones ad terram communem.

Hoc postulat ut ambitus utendi, ut latus humilitatis MOSFET in summa intentione latus efficaciter moderari possit. Eodem tempore, MOSFET in parte alta intentione, etiam subibit quaestiones de quibus in 1 et 2;

In his tribus casibus, totius poli compages in output requisitis occurrere non potest, et multae autocinetae MOSFET agitator ICs non videntur portae voltage limites structuras includere.

 

His tribus necessitatibus occurrere volui ambitum relative generalem.

Coegi circuit ad NMOS

Hic tantum analysin simplicem NMOS circumactionis exactoris faciam:

Vl and Vh are the low-fin and high-fins power commeatus respectively. Duae intentiones idem esse possunt, sed Vl non excedunt Vh.

Q1, Q2, polum inverso totem efficiunt ut solitudo efficiat, dum curant ut duo tubi agitatoris Q3 et Q4 simul non inclinent.

R2 et R3 praebent intentionem PWM referentiae. Hoc referente mutato, circuitus operari potest in positione ubi PWM signum waveformi est relative praeceps.

Q3 et Q4 ad current coegi providere. Cum conversus in, Q3 et Q4 tantum habent guttam minimum intentionis Vce respectu Vh et GND. Haec gutta intentionis plerumque fere 0.3V, quae multo minus est quam Vce of 0.7V.

R5 and R6 are feedback resistors, used to sample the gate intention. Gustatum intentione validam feedback negativam generat ad bases Q1 et Q2 per Q5, ita porta intentione limitans ad valorem determinatum. Hic valor per R5 et R6 adaptari potest.

Denique R1 praebet terminum basis currentis pro Q3 et Q4, et R4 praebet terminum portae MOSFET, quae est limes glacialis Q3 et Q4. Si opus est, acceleratio capacitor in parallelis R4.

Hic circuitus haec lineamenta praebet:

1. Utere humili parte intentione et PWM ad altam partem pellere MOSFET.

2. Utere signo parva amplitudine PWM ut MOSFET cum alta porta voltage requisitis pellere.

3. Pecco terminus portae voltage

4. Input et output current fines

5. Utendo resistentibus congruis, vis nimis humilis consummatio obtineri potest.

6. PWM signo inverso. NMOS hac notione non indiget et in inverso anteponendo solvi potest.

Cum cogitans machinas portatiles et wireless uber, emendando productos perficiendi et altilium vita extendens, duae sunt quaestiones designantes ad faciem opus. DC-DC convertentes commoda efficientiae altae, magnae outputae currentis, et infimae currentis quiescentis habent, easque aptissimas ad machinas portatiles efficiendas. Nunc, praecipuae inclinationes in progressione technologiarum DC-DC convertentium sunt: ​​(1) Technologiae frequentia summus: Cum mutandi frequentia crescit, magnitudo convertentis convertentis minuitur, potentia densitas etiam valde augetur; et responsio dynamica melius est. . Commutatio frequentiae humilitatis DC-DC convertentium ad gradum megahertz ascendet. (2) Low output voltage technologia: Continua progressionis technologiae semiconductoris, operans intentionem microprocessorum et machinas electronicas portatiles inferiores et inferiores accipit, quae futura DC-DC convertentium postulat ut humilium outputium voltagium ad microprocessorum accommodandum praebeant. requisita pro processoribus et machinas electronicas portatiles.

Explicatio harum technologiarum altiora requisita proposuit ad consilium potestatis circulorum chippis. Primum, sicut in commutatione frequentia pergit crescere, alta requiruntur in observantia mutandi elementa posita. Eodem tempore, elementum mutandi gyros respondens, provideri debet ut elementa mutandi normaliter operantur in commutatione frequentiorum usque ad MHz. Secundo, ad machinas electronicas portatiles machinationes validas, intentio circumitionis laborat humilis (accepta lithium batteries in exemplum, operatio intentionis est 2.5~3.6V), ergo intentione vis potentiae chip est humilis.

 

MOSFET valde humilis in-resistentia et industria consumit humilis. MOSFET saepe usus est pro potentia commutandi in currently popularibus effectivis DC-DC astularum. Tamen, propter capacitatem parasiticam MOSFET magnam, porta capacitas NMOS mutandi fistularum fere tam alta est quam decem picofarads. Hoc ostendit altiora requisita ad consilium frequentiae DC-DC converter mutandi tubi operandi consilium depellendi circuitus.

In intentione humilium ULSI consiliorum variae sunt CMOS et BiCMOS circuli logicae utentes structurae boosts bootstrap et gyros pellunt quam magna onera capacitiva. Hi circuitus normaliter operari possunt cum potentia copia intentionis inferioris quam 1V, et in frequentia decem megahertz vel etiam centena megahertz cum onere capacitatis 1 ad 2pF operari possunt. This article uses a bootstrap boost circuit to design a drive circuit with large load capacitance drive capability that is suitable for low voltage, high switching frequency boost DC-DC converters. Ambitus designatus est processus BiCMOS in Samsung AHP615 et ab Hspice simulatione comprobatus. Cum copia intentionum 1.5V sit et onus capacitatis 60pF, frequentia operativa plus quam 5MHz attingere potest.

MOSFET commutatione habet

1. Static characteres

Sicut elementum mutandi, MOSFET etiam in duobus civitatibus operatur: vel in. Cum MOSFET pars intentionis continentis est, eius operatio status maxime determinatur a portae fonte voltage uGS.

 

Operationis notae sunt hae:

※ uGS-in intentione UT: MOSFET operatur in area abscise, fons exhauriens iDS vena est basically 0, outputus intentionis uDS≈UDD, et MOSFET in statu "off".

※ uGS>Converte in intentione UT: MOSFET in regione conductionis operatur, derivans venam iDS=UDD/(RD+rDS). Inter eos, rDS resistentia fons est exhauriens cum MOSFET in volvitur. Output intentionis UDS=UDD?rDS/(RD+rDS/, si rDS<<RD, uDS≈0V, MOSFET est in statu "in".

2. Dynamic characteres

MOSFET etiam processum transitum habet cum commutationes interdum in civitatibus et interiectis, sed eius indoles dynamica maxime pendet ex tempore, quo requiritur ad accusandum et solvendum capacitas errantium quae ad ambitum pertinent, et crimen cumulationis et missionis cum ipse tubus interdum est. Dissipatio temporis exiguum est.

Cum initus intentionis ui ab alto ad low mutatur et MOSFET mutatur a statu in statum off, potestas copia UDD obicit capacitatem errantem CL per RD, et praecipiens tempus constantem τ1=RDCL. Ergo, output intentione uo oportet ire per quamdam moram priusquam ab imo ad altam transeat; cum initus intentionis ui mutat ab humili in altum et MOSFET mutatur ab off statu in statum, crimen in errant capacitate CL transit per rDS Dimissionem occurs cum missione temporis constanti τ2≈rDSCL. Perspici potest quod output intentionis Uo etiam certae morae indiget antequam transitus ad humilem gradum possit. Sed quia rDS est multo minor quam RD, conversio temporis ab abscissione ad conductionem brevior est quam conversio temporis a conductione ad abscissam.

Cum resistentia fundamenti rDS MOSFET in verso multo maior est quam saturitas resistentiae rCES transistoris, et resistentia externa RD maior est quam resistentia RC transistoris, incurrens tempus et emensus. MOSFET longior est, MOSFET faciens celeritatem mutandi humilior quam transistoris. Sed in circulis CMOS, cum circuii incurrens et circuii emissio, tam humili resistentia sunt gyri, incurrentes et emissi processus relative velocis sunt, inde in alta celeritate commutatione CMOS in circuitu.

 


Post tempus: Apr-15-2024