Felteffekttransistorer er aktive halvlederenheter der utgangsstrømmen styres av et elektrisk felt (i bipolare transistorer styres utgangsstrømmen av inngangsstrømmen). Felteffekttransistorer kalles også unipolare, siden bare én type bærer er involvert i prosessen med strømmen av elektrisk strøm.
Det finnes to typer felteffekttransistorer: med en kontrollovergang og med en isolert port. Alle har tre elektroder: kilde (kilde for strømbærere), gate (kontrollelektrode) og drain (elektrode der bærere strømmer).
Transistor med kontrollp- n-overgang . Dens skjematiske representasjon er vist i fig. 1.21 en den konvensjonelle grafiske betegnelsen for denne transistoren er på fig. 1.22 en, b (s- og n-typer, henholdsvis). Pilen angir retningen fra laget R til lag P(samt pilen på bildet av emitteren til en bipolar transistor). I integrerte kretser kan de lineære dimensjonene til transistorene være betydelig mindre enn 1 mikron.
Ris. 1.22 Transistorenhet
Ris. 1.23 Grafisk visning:a – p-type kanal; b - kanal n-type
Lagresistivitet n(port) er mye mindre enn motstanden til laget R(kanal), så området R-n-krysset, utarmet i mobile ladebærere og har en svært høy resistivitet, ligger hovedsakelig i laget R.
Hvis ledningsevnetypene til halvlederlagene i den betraktede transistoren er reversert, får vi en felteffekttransistor med en kontroll
R-n- overgang og kanal n-type. Hvis en positiv spenning påføres mellom porten og kilden til en p-kanal transistor: og zi > 0,
da vil den bevege seg s—n- overgang i motsatt retning.
Med en økning i reversspenningen i krysset, utvides den hovedsakelig på grunn av kanalen (på grunn av forskjellen i resistivitet ovenfor). Å øke bredden på overgangen reduserer tykkelsen på kanalen og øker følgelig motstanden. Dette resulterer i en reduksjon i strømmen mellom kilde og avløp. Det er dette fenomenet som lar deg kontrollere strømmen ved hjelp av spenning og det tilsvarende elektriske feltet. Hvis spenningen og zi stor nok er kanalen fullstendig dekket av området s—n-overgang (avskjæringsspenning).
I arbeidsmodus R—n- overgangen må være under revers eller null spenning. Derfor, i driftsmodus, er portstrømmen omtrent lik null ( jeg h? 0 ), og avløpsstrømmen er nesten lik kildestrømmen.
per bredde R—n-kryss og kanaltykkelse påvirkes også direkte av spenningen mellom kilden og avløpet. La uzi= 0 og positiv spenning påført uer(Fig. 1.24). Denne spenningen vil også påføres gate-drain gapet, dvs. det viser seg at uzs= uer og R—n- overgangen er under omvendt spenning.
Omvendt spenning i ulike områder R—n– overgangen er annerledes. I områder nær kilden er denne spenningen praktisk talt null, og i områder nær avløpet er denne spenningen omtrent lik uer . Så s—n- overgangen blir bredere i de områdene som ligger nærmere avløpet. Vi kan anta at spenningen i kanalen fra kilden til avløpet øker lineært.
På uer =Uziots kanalen vil være fullstendig blokkert nær avløpet (fig. 1.25). Med ytterligere spenningsøkning uer dette området av kanalen, der den er blokkert, vil utvide seg.
Transistorsvitsjekretser . For en felteffekttransistor, så vel som for en bipolar, er det tre svitsjekretser: kretser med en felles port (03), en felles kilde (OI) og en felles drain (OS). De mest brukte kretsene med felles kilde (fig. 1.26).
Siden i arbeidsmodus jeg c? 0, så vurderes vanligvis ikke inngangsegenskapene.
Utgang (lager) egenskaper . Utgangskarakteristikken kalles formens avhengighet
hvor f er en funksjon.
Utgangsegenskaper for en transistor med R—n-overgang og n-type kanal er vist i fig. 1,27.
La oss gå til karakteristikken som tilsvarer tilstanden du zi= 0. I det lineære området ( du er < 4 В) характеристика почти линейна (все характеристики этой области представляют собой почти прямые линии, веерообразно выходящие из начала координат). Она определяется сопротивлением канала. Транзистор, работающий в линейной области, можно использовать в качестве линейного управляемого сопротивления.
På du er> 4 V kanalen i avløpsområdet er blokkert. En ytterligere økning i spenning fører til en veldig liten økning i strøm, siden med økende spenning utvides området der kanalen er blokkert. I dette tilfellet øker motstanden til kilde-avløpsgapet, og strømmen jeg c endres praktisk talt ikke. Dette er metningsområdet. Tøm strøm i metningsområdet du zi = 0 og ved en gitt spenning og si kalles den initiale avløpsstrømmen og betegnes med jeg starter. For de vurderte egenskapene jeg starter= 5 mA ved og si= 10 V.
Parametrene som karakteriserer egenskapene til en transistor for å forsterke spenning er:
1) Portskråning S(helningskarakteristikk for felteffekttransistoren):
2) Intern differensialmotstand Ris diff
3) Gevinst
Det kan man se
Isolerte porttransistorer. En felteffekttransistor med isolert port er en transistor hvis port er elektrisk atskilt fra kanalen med et dielektrisk lag. Det fysiske grunnlaget for driften av slike transistorer er felteffekten, som består i å endre konsentrasjonen av frie ladningsbærere i det nære overflateområdet til halvlederen under påvirkning av et eksternt elektrisk felt. I samsvar med deres struktur kalles slike transistorer MIS transistorer (metall-isolator-halvleder) el MOSFET-er (metall-oksid-halvleder). Det finnes to typer MOS-transistorer: med induserte og med innebygde kanaler.
På fig. 1.28 viser prinsippet for en transistorenhet med en innebygd kanal.
Basen (substratet) er en silisiumplate med elektrisk ledningsevne s-type. Den har to regioner med elektrisk ledningsevne n+ -type med økt ledningsevne. Disse områdene er kilde og synke, og konklusjoner trekkes fra dem. Mellom avløpet og kilden er det en overflatenær kanal med n-type elektrisk ledningsevne. Det skraverte området er det dielektriske laget av silisiumdioksid (tykkelsen er vanligvis 0,1 - 0,2 µm). På toppen av det dielektriske laget er en port i form av en tynn metallfilm. Krystallen til en slik transistor er vanligvis koblet til kilden, og potensialet tas som null. Noen ganger lages en egen konklusjon fra en krystall.
Hvis null spenning påføres porten, vil en strøm flyte gjennom kanalen, som er en strøm av elektroner, når en spenning påføres mellom avløpet og kilden. Ingen strøm vil flyte gjennom krystallen, siden en av s—n-overganger er under omvendt spenning. Når en spenning med negativ polaritet i forhold til kilden (og dermed krystallen) påføres porten, dannes et tverrgående elektrisk felt i kanalen, som skyver elektroner ut av kanalen i området for kilden, dreneringen og krystallen. . Kanalen blir utarmet for elektroner, motstanden øker og strømmen avtar. Jo høyere portspenning, jo lavere er strømmen. Denne modusen kalles magert modus
. Hvis en positiv spenning påføres porten, vil elektroner komme inn i kanalen under påvirkning av feltet fra områdene av avløp, kilde og krystall. Kanalmotstanden synker, strømmen øker. Denne modusen kalles
anrikningsregime
. Hvis krystallen n-type, så må kanalen være p-type og spenningspolariteten er reversert.
En annen type er transistor med indusert (invers) kanal (Fig. 1.29). Den skiller seg fra den forrige ved at kanalen vises bare når en spenning med en viss polaritet påføres porten.
I fravær av spenning ved porten er det ingen kanal mellom kilden og avløpet
n Bare + -type krystall er lokalisert s-type og på en av pn+ -kryss produserer en omvendt spenning. I denne tilstanden er motstanden mellom drain og source høy og transistoren er lukket. Når en spenning med positiv polaritet påføres porten, under påvirkning av portfeltet, vil ledningselektroner bevege seg fra avløps- og kildeområdene og s- område mot lukkeren. Når spenningen på porten når sin opplåsende (terskel)verdi (en enhet av volt), øker konsentrasjonen av elektroner i det overflatenære laget så mye at den overstiger konsentrasjonen av hull, og den s.k. inversjon
type elektrisk ledningsevne, dvs. det dannes en tynn kanal n-type, og transistoren vil begynne å lede strøm. Jo høyere portspenning, desto høyere er dreneringsstrømmen. Åpenbart kan en slik transistor bare fungere i anrikningsmodus. Hvis underlaget n-type, så får vi en indusert kanal s-type. Induserte kanaltransistorer finnes ofte i svitsjeenheter. Felteffekttransistor-svitsjekretser ligner på bipolare svitsjekretser. Det skal bemerkes at felteffekttransistoren lar deg få en mye høyere forsterkning enn en bipolar. Med høy inngangsimpedans (og lav utgang) erstatter felteffekttransistorer gradvis bipolare.
I henhold til den elektriske ledningsevnen til kanalen, skiller de s-kanal og n- kanal MIS transistorer. Symbolet for disse enhetene på de elektriske kretsene er vist i fig. 1.30 . Det er en klassifisering av MIS-transistorer i henhold til deres design og teknologiske funksjoner (oftere, i henhold til typen portmateriale).
Ris. 1.30 Symboler for felteffekttransistorer
med en isolert port: a - med en innebygd p-kanal; b - med innebygd
n-kanal; c - med indusert p-kanal; d – med indusert n-kanal
Integrerte kretser som inneholder både s — kanal- og n-kanals MOS-transistorer kalles komplementære (forkortet KMOS-IC). KMDP-IC-er kjennetegnes ved høy støyimmunitet, lavt strømforbruk og høy hastighet.
Frekvensegenskaper FET-er er definert av tidskonstanten RC- lukkerkjeder. Siden inngangskapasitansen MEDzi for transistorer med R—n-overgangen er stor (ti titalls picofarads), deres bruk i forsterkningstrinn med høy inngangsimpedans er mulig i frekvensområdet som ikke overstiger hundrevis av kilohertz - enheter på megahertz.
Ved drift i svitsjekretser, er svitsjhastigheten fullstendig bestemt av tidskonstanten til RC-portkretsen. Isolerte port-FET-er har en mye lavere inngangskapasitans, så deres frekvensegenskaper er mye bedre enn p-n-kryss-FET-er.
I halvlederelektronikk, sammen med bipolare transistorer, transistorer kontrollert av elektrisk felt, en av de positive egenskapene er høy inngangsimpedans(er 1-10 MΩ eller mer). Slike transistorer kalles felt(unipolar).
Enhet og operasjonsprinsipp
FET-erkalt halvlederenheter der dannelsen av en elektrisk strøm skyldes bevegelsen av ladningsbærere med samme tegn under påvirkning av langsgående elektrisk felt, og utgangsstrømkontrollen er basert på motstandsmodulasjon halvledermateriale tverrgående elektrisk felt.
Prinsippet for drift av felteffekttransistorer kan være basert på:
På avhengigheten av motstanden til en halvleder på tverrsnittet av dens ledende område (jo mindre tverrsnitt, jo lavere er strømmen; implementert i felteffekttransistorer med lederen r-p- overgang);
På halvlederens ledningsevnes avhengighet av konsentrasjonen av hovedbærerne (implementert i felteffekttransistorer med isolert port strukturer metall-isolator-halvleder(MIS-transistorer)).
Felteffekttransistor med lederen r-p- overgang (PTUP) er en tynn halvlederplate med en r-p-overgang og med ikke korrigerende kantkontakter. Den elektriske ledningsevnen til platematerialet kan være P-type eller R-type. Som et eksempel, tenk på en transistor hvis hovedplate består av en halvleder n-type (Figur 1.32).
Figur 1.32 - Struktur av en felteffekttransistor med styring r-p-overgang
Hovedområdene i strukturen til felteffekttransistoren med lederen r-p- overgang er:
Region kilde- området som ladningsbærere begynner å bevege seg fra;
Region avrenning- området som transportørene beveger seg til;
Region lukker- området ved hjelp av hvilken mediestrømmen kontrolleres;
Region kanal- området som transportørene beveger seg gjennom.
Utgangene fra de tilsvarende områdene av transistoren har lignende navn: kilde(OG), lager(C) og Port(3) (Figur 1.32).
Figur 1.33 viser de grafiske symbolene til felteffekttransistorer med en kontroll r-p- overgang: med kanal P-type (Figur 1.33, en) og kanal R-type (Figur 1.33, b).
a b
Figur 1.33 - UGO felteffekttransistorer med kontroll r-p-overgang
Vurder prinsippet om funksjon av PTUP. Spenningskilder er koblet til transistoren på en slik måte at det flyter en elektrisk strøm mellom avløps- og kildeelektrodene, og spenning påført porten forspent elektron-hull-krysset i motsatt retning.
Figur 1.34 viser metoden for å koble spenningskilder til utgangene til PTUP med en kanal P-type.
Figur 1.34 - Koble spenningskilder til PTUP-terminaler
Under påvirkning av kildespenningen E SI elektroner vil bevege seg fra kilden til avløpet, og gir en dreneringsstrøm i den eksterne kretsen jeg C.
Konsentrasjonene av ladningsbærere i halvledermaterialet til kanalen og porten er valgt på en slik måte at når en omvendt forspenning påføres mellom porten og kilden r-p- overgangen vil utvide seg inn i kanalområdet. Dette fører til en reduksjon i tverrsnittsarealet til den ledende delen av kanalen og følgelig til en reduksjon i avløpsstrømmen jeg C.
Motstanden til regionen som ligger under den elektriske overgangen, i det generelle tilfellet, avhenger fra portspenning. Dette skyldes det faktum at dimensjonene til overgangen øker med en økning i reversspenningen som påføres den, og en økning i arealet som er tømt for ladningsbærere fører til en økning i den elektriske motstanden til kanalen (og følgelig, til en reduksjon i strømmen som flyter i kanalen).
På denne måten, driften av en felteffekttransistor med et kontroll-p-n-kryss er basert på en endring i kanalmotstanden på grunn av en endring i størrelsen på området som er utarmet av hovedladningsbærerne, som oppstår under påvirkning av den påførte lukkeren revers spenning.
Spenningen mellom porten og kilden der kanalen er fullstendig blokkert og dreneringsstrømmen når en minimumsverdi ( jeg C» 0) kalles avskjæringsspenning(U ots) felteffekttransistor.
I motsetning til PTUP, der porten har elektrisk kontakt med kanalen, i felteffekttransistorer med isolert port(PTIS) gate er en tynn film av metall isolert fra en halvleder. Avhengig av type isolasjon skilles MIS- og MOS-transistorer ut (henholdsvis metall - dielektrisk - halvleder og metall - oksid - halvleder, for eksempel silisiumdioksid SiO 2).
I den opprinnelige tilstanden kan PTIZ-kanalen være utarmet ladebærere eller beriket dem. Avhengig av dette skilles to typer felteffekttransistorer med en isolert port: innebygd kanal(Figur 1.35, en) (kanalen opprettes under produksjon) og MIS-transistorer med indusert kanal(Figur 1.35, b) (kanalen vises under påvirkning av en spenning påført kontrollelektrodene). I PTIZ er det en ekstra utgang fra krystallen som enheten er laget på (Figur 1.35), kalt substrat.
a b
Figur 1.35 - Enheten av felteffekttransistorer med en isolert port
I PTIZ er dren- og kildeelektrodene plassert på begge sider av porten og er i direkte kontakt med halvlederkanalen.
Kanalen kalles innebygd hvis det er opprinnelig beriket ladebærere. I dette tilfellet vil det elektriske kontrollfeltet føre til utarming kanal av ladebærere. Hvis kanalen er opprinnelig utarmet bærere av elektriske ladninger, kalles det indusert. I dette tilfellet vil det elektriske kontrollfeltet (mellom porten og kilden) berike kanalen med elektriske ladningsbærere (det vil si øke ledningsevnen).
Kanalkonduktansen kan være elektronisk eller perforert. Hvis kanalen har elektronisk ledningsevne, kalles den P-kanal. Kanaler med hullledning kalles R-kanaler. Som et resultat, skille fire typer felteffekttransistorer med isolert port: med kanal P- enten R-typer, som hver kan ha indusert eller innebygd kanal. Konvensjonelle grafiske betegnelser for de navngitte typene felteffekttransistorer er vist i figur 1.36.
Styrespenning kan sendes til PTIZ as mellom lukkeren og substrat, og uavhengig av underlag og port. Tenk, som et eksempel, prinsippet for strømstyring i felteffekttransistorer, hvis strukturer er vist i figur 1.35.
Figur 1.36 - UGO felteffekttransistorer med isolert port
Hvis en positiv spenning påføres porten, under påvirkning av det resulterende elektriske feltet nær overflaten av halvlederen (Figur 1.35, b) vises kanalen P -type på grunn av frastøting av hull fra overflaten til dybden av halvlederen. I en transistor innebygd kanal (figur 1.35, en) det er en utvidelse av en eksisterende kanal når en positiv spenning påføres eller en innsnevring - når en negativ spenning påføres. Endring av styrespenningen endrer kanalbredden og følgelig, motstand og transistorstrøm.
viktig fordel PTIZ før PTUP er , når verdier på 10 10 - 10 14 Ohm (for transistorer med en kontroll r-p-overgang - 10 7 - 10 9 Ohm).
En viktig fordel med felteffekttransistorer fremfor bipolare er lavt spenningsfall over dem når du bytter svake signaler.
I tillegg bør det fremheve slike fordeler som:
- høy inngangsimpedans;
- små lyder;
- enkel produksjon;
- fraværet i åpen tilstand av restspenning mellom kilden og avløpet til en åpen transistor.
Volt-ampere karakteristikk og grunnleggende parametere for felteffekttransistorer
Fra den forrige diskusjonen følger det at det er seks typer felteffekttransistorer totalt. Deres typiske overføringsegenskaper er vist i figur 1.37. Ved å bruke disse egenskapene kan du stille inn polariteten til kontrollspenningen, retningen til strømmen i kanalen og rekkevidden til kontrollspenningen. Av alle de ovennevnte typene transistorer er det for øyeblikket ikke produsert PTIZ med en integrert kanal. R-type.
Figur 1.37 - Overføringskarakteristikk for felteffekttransistorer
La oss ta en titt på noen av disse egenskapene. Alle egenskaper til felteffekttransistorer med en kanal P-typer er plassert i øvre halvdel av grafen og har derfor en positiv strøm, som tilsvarer en positiv drenspenning. Tvert imot, alle egenskapene til enheter med en kanal R-typer er plassert i nedre halvdel av grafen og har derfor en negativ strømverdi og en negativ drenspenning. Karakteristikk av PTUP ved null portspenning har en maksimal strømverdi, som kalles initialen I Fra begynnelsen. Med en økning i blokkeringsspenningen avtar også avløpsstrømmen med en avskjæringsspenning U ots blir nær null.
Kjennetegn på PTIZ med indusert kanal ved null gate spenning har null strøm. Utseendet til en dreneringsstrøm i slike transistorer oppstår når spenningen ved porten er større enn terskelverdien U siden. Økning av portspenningen øker dreneringsstrømmen.
Kjennetegn på PTIZ med integrert kanal ved null gate spenning har startverdien av strømmen I C. begynnelse. Slike transistorer kan operere både i anrikningsmodus og i utarmingsmodus. Når gatespenningen øker, blir kanalen rikere og drenstrømmen øker, og etter hvert som gatespenningen avtar, blir kanalen uttømt og drenstrømmen avtar.
Figur 1.38 viser utgangsstrøm-spenningskarakteristikkene til en PTUP med en kanal n-type. Egenskapene til andre typer transistorer har en lignende form, men varierer i portspenningen og polariteten til de påførte spenningene.
Figur 1.38 - Utgang VAC fra PTUP
To regioner kan skilles på CVC-en til en felteffekttransistor: lineær og metning.
I det lineære området er I–V-karakteristikkene opp til infleksjonspunktet rette linjer, hvis helning avhenger av portspenningen. I metningsområdet er strømspenningsegenskapene nesten horisontale, noe som lar oss snakke om uavhengigheten til avløpsstrømmen fra avløpsspenningen. I dette området er utgangsegenskapene til felteffekttransistorer av alle typer lik de til vakuumpentoder. Egenskaper ved disse egenskapene bestemmer bruken av felteffekttransistorer. I det lineære området brukes FET som motstand, portspenningskontrollert, og i metningsregionen - som forsterkende element.
Den maksimale spenningen påført mellom avløpet og kilden til en FET er forskjellig for hver type transistor. Men i det generelle tilfellet, som vist i figur 1.39, når en viss verdi overskrides U SI-prøver dreneringsstrømmen øker kraftig, noe som kan føre til svikt i transistoren som følge av sammenbrudd.
Figur 1.39 - Familie av utgang IV-karakteristikker til en felteffekttransistor
Hovedparametrene til felteffekttransistorer er:
Portskråning
Typiske verdier: S= 0,1-500 mA/V;
Hellingen av karakteristikken på underlaget
Typiske verdier: S s= 0,1-1 mA/V;
Innledende avløpsstrøm I Fra begynnelsen- tappe strøm ved null spenning U ZI.
For transistorer med kontroll R-P-overgang jeg C= 0,2-600 mA, med innebygd kanal - I Fra begynnelsen= 0,1-100 mA, med indusert kanal - I Fra begynnelsen= 0,01-0,5 μA;
Cutoff spenning U ZI ots(typiske verdier U ZI ots= 0,2-10 V);
Dren-kilde motstand på åpen R SI åpen(typiske verdier R SI åpen= 2-300 Ohm);
Restavløpsstrøm I C hvile- tappe strøm ved spenning U ZI ots (I C hvile= 0,001-10 mA);
Maksimal forsterkningsfrekvens fp- frekvens der effektforsterkningen er lik enhet (typiske verdier fp- titalls - hundrevis av MHz).
Teknologiske evner og fremskritt i utviklingen av høyeffekts felteffekttransistorer har ført til at det for tiden ikke er vanskelig å anskaffe dem til en overkommelig pris.
I denne forbindelse har radioamatørers interesse for bruken av slike MOSFET-transistorer i deres elektroniske hjemmelagde produkter og prosjekter økt.
Det er verdt å merke seg det faktum at MOSFET-er skiller seg betydelig fra sine bipolare motstykker, både når det gjelder parametere og enheten.
Det er på tide å bli bedre kjent med enheten og parameterne til kraftige MOSFET-transistorer, for mer bevisst å velge en analog for en bestemt instans, om nødvendig, og også for å kunne forstå essensen av visse spesifiserte verdier i dataarket.
Hva er en HEXFET-transistor?
I FET-familien er det en egen gruppe høyeffekts halvlederenheter kalt HEXFET-er. Deres operasjonsprinsipp er basert på en veldig original teknisk løsning. Strukturen deres er flere tusen MOS-celler koblet parallelt.
Cellulære strukturer danner en sekskant. På grunn av den sekskantede eller på annen måte sekskantede strukturen, kalles denne typen kraft MOSFET HEXFET. De tre første bokstavene i denne forkortelsen er hentet fra det engelske ordet hex agonal- "sekskantet".
Under flere forstørrelser ser krystallen til en kraftig HEXFET-transistor slik ut.
Som du kan se, har den en sekskantet struktur.
Det viser seg at en kraftig MOSFET faktisk er en slags supermikrokrets, der tusenvis av individuelle enkle felteffekttransistorer er kombinert. Sammen skaper de én kraftig transistor som kan føre en stor strøm gjennom seg selv og som samtidig gir praktisk talt ingen vesentlig motstand.
På grunn av den spesielle strukturen og produksjonsteknologien til HEXFET, motstanden til deres kanal RDS(på) klarte å redusere betydelig. Dette gjorde det mulig å løse problemet med å bytte strømmer på flere titalls ampere ved spenninger opp til 1000 volt.
Her er bare et lite bruksområde for HEXFET-transistorer med høy effekt:
Strømforsyningskoblingskretser.
Ladeenhet.
Motorkontrollsystemer.
Lavfrekvente forsterkere.
Til tross for at HEXFET (parallell kanal) mosfets har en relativt lav motstand mot åpen kanal, er omfanget begrenset, og de brukes hovedsakelig i høyfrekvente høystrømskretser. I høyspenningskraftelektronikk foretrekkes noen ganger IGBT-baserte kretser.
Skjematisk representasjon av en MOSFET-transistor (N-kanal MOS).
Som bipolare transistorer, kan feltstrukturer være enten forover eller bakover. Det vil si med en P-kanal eller en N-kanal. Konklusjonene er angitt som følger:
D-avløp (lager);
S-kilde (kilde);
G-port (lukker).
Hvordan felteffekttransistorer av forskjellige typer er utpekt på kretsskjemaer finner du på denne siden.
Grunnleggende parametere for felteffekttransistorer.
Hele settet med MOSFET-parametere kan bare kreves av utviklere av komplekst elektronisk utstyr, og er som regel ikke angitt i dataarket (referanseark). Det er nok å kjenne de grunnleggende parametrene:
V DSS(Drain-to-Source Voltage) - spenning mellom avløp og kilde. Dette er vanligvis forsyningsspenningen til kretsen din. Når du velger en transistor, bør du alltid huske på en margin på 20 %.
I D(Kontinuerlig tømmestrøm) - Tømmestrøm eller kontinuerlig tømmestrøm. Alltid spesifisert med en konstant gate-kildespenning (for eksempel VGS =10V). Dataarket angir som regel maksimal strømstyrke.
RDS(på)(Statisk avløp-til-kilde-på-motstand) - avløp-kildemotstand for en åpen kanal. Når krystalltemperaturen øker, øker motstanden i den åpne kanalen. Dette er lett å se på en graf tatt fra dataarket til en av de kraftige HEXFET-transistorene. Jo lavere motstand mot åpne kanaler (R DS(på)), desto bedre er mosfet. Den varmes mindre opp.
P D(Power Dissipation) - kraften til transistoren i watt. På en annen måte kalles denne parameteren også spredningskraften. I dataarket for et spesifikt produkt er verdien av denne parameteren angitt for en viss krystalltemperatur.
VGS(Gate-to-Source Voltage) - gate-source metningsspenning. Dette er spenningen over hvilken ingen økning i strøm gjennom kanalen skjer. Faktisk er dette den maksimale spenningen mellom porten og kilden.
VGS(th)(Gate Threshold Voltage) – terskelspenning for transistor-påslag. Dette er spenningen som den ledende kanalen åpner ved og den begynner å sende strøm mellom kilde- og avløpsterminalene. Hvis en spenning mindre enn VGS(th) tilføres mellom gate- og kildeterminalene, vil transistoren være lukket.
Grafen viser hvordan terskelspenningen V GS(th) avtar med økende temperatur på transistorkrystallen. Ved en temperatur på 175 0 C er det ca 1 volt, og ved en temperatur på 0 0 C ca 2,4 volt. Derfor indikerer dataarket som regel minimum ( min.) og maksimum ( maks.) terskelspenning.
Vurder hovedparametrene til en kraftig felteffekt HEXFET-transistor ved å bruke et eksempel IRLZ44ZS av International Rectifier. Til tross for den imponerende ytelsen har den en liten kropp D2PAK for overflatemontering. La oss se på dataarket og evaluere parametrene til dette produktet.
Maksimal drain-source spenning (V DSS): 55 volt.
Maksimal dreneringsstrøm (ID): 51 Amp.
Gate-kilde spenningsgrense (V GS): 16 Volt.
Åpen kanal avløpskildemotstand (R DS (på)): 13,5 mΩ.
Maksimal effekt (P D): 80 watt.
Den åpne kanalmotstanden til IRLZ44ZS er bare 13,5 milliohm (0,0135 ohm)!
La oss ta en titt på "stykket" fra tabellen, der de maksimale parameterne er angitt.
Det er tydelig sett hvordan, med en konstant portspenning, men med en økning i temperatur, synker strømmen (fra 51A (ved t=25 0 C) til 36A (ved t=100 0 C)). Effekt ved en hustemperatur på 25 0 C er 80 watt. Noen parametere i pulsmodus er også indikert.
MOSFET-transistorer er raske, men de har en betydelig ulempe - en stor portkapasitans. I dokumenter er portinngangskapasitans betegnet som C iss (inngangskapasitans).
Hva er portens kapasitans? Det påvirker i stor grad visse egenskaper til felteffekttransistorer. Siden inngangskapasitansen er ganske stor, og kan nå titalls picofarads, er bruken av felteffekttransistorer i høyfrekvente kretser begrenset.
Viktige funksjoner til MOSFET-transistorer.
Det er veldig viktig når du arbeider med felteffekttransistorer, spesielt med en isolert port, å huske at de er "dødelige" redd for statisk elektrisitet. Du kan lodde dem inn i kretsen bare ved først å kortslutte ledningene til hverandre med en tynn ledning.
Under lagring skal alle ledninger til MOSFET kortsluttes med vanlig aluminiumsfolie. Dette vil redusere risikoen for overslag av porten ved statisk elektrisitet. Når du monterer det på et trykt kretskort, er det bedre å bruke en loddestasjon, og ikke et konvensjonelt elektrisk loddejern.
Faktum er at en konvensjonell elektrisk loddebolt ikke har beskyttelse mot statisk elektrisitet og er ikke "frakoblet" fra strømnettet gjennom en transformator. På kobberstikket er det alltid elektromagnetiske "plukker" fra strømnettet.
Enhver spenningsstigning i strømnettet kan skade den loddede gjenstanden. Derfor, ved å lodde FET inn i kretsen med en elektrisk loddebolt, risikerer vi å skade MOSFET.
Metningsstrøm I c0 i dreneringskretsen til en transistor koblet i henhold til en krets med en felles kilde, med en port kortsluttet med en kilde (dvs. ved Uci = 0) - er det typisk bare for felteffekttransistorer med et kontroll-pn-kryss .
Dreneringsstrømmen ved driftspunktet kan bestemmes med følgende formel:
I s \u003d I s0 (1-U c.i / U ots) 2 (1)
hvor U ots - cutoff spenning.
Ligning (1) er en tilnærming for overføringskarakteristikken til enhver FET (spesielt de med lave grensespenninger).
Avskjæringsspenning Uc- en av hovedparametrene som karakteriserer felteffekttransistoren. Når portspenningen er numerisk lik cutoff-spenningen, er FET-kanalen nesten fullstendig blokkert, og dreneringsstrømmen har en tendens til null.
Det er ganske vanskelig å måle den sanne verdien av avskjæringsspenningen (med kanalen fullstendig blokkert), siden man i dette tilfellet må forholde seg til ekstremt lave dreneringsstrømmer, som dessuten avhenger av isolasjonsmotstanden. Referansedataene for felteffekttransistorer indikerer alltid ved hvilken verdi av avløpsstrømmen cutoff-spenningen ble målt. Så, for eksempel, for transistorer KP102, ble spenninger U ots oppnådd ved en dreneringsstrøm på 20 μA, og for en transistor KP103, ved en dreneringsstrøm på 10 μA.
Strømningskarakteristikkens bratthet. Inngangsmotstanden til felteffekttransistorer fra siden av kontrollelektroden er 10 7 -10 9 ohm for transistorer med p-n-overgang. Siden inngangsstrømmene til felteffekttransistorer er ekstremt små, styres strømmen i utgangskretsen av inngangsspenningen. Derfor, de forsterkende egenskapene til en felteffekttransistor, så vel som elektronrør, er det tilrådelig å karakterisere brattheten til passkarakteristikken.
Helningen til felteffekttransistorene
Den maksimale verdien av helningen til karakteristikken S max oppnås når U C. og =0. I dette tilfellet er den numeriske verdien av Smaks lik ledningsevnen til FET-kanalen ved null forspenninger på elektrodene.
Brattheten til karakteristikkene til felteffekttransistorer er 1-2 størrelsesordener mindre enn for bipolare transistorer, derfor er forsterkningen av kaskaden på en felteffekttransistor ved lave belastningsmotstander mindre enn forsterkningen til en lignende kaskade på en bipolar transistor.
Uttrykket for karakteristikkens bratthet ved arbeidspunktet til PT vil fås ved å bruke (1):
hvor U c.i - port-kildespenning som S beregnes ved;
Relasjon (3) lar oss beregne den tredje fra to kjente parametere.
spenningsammenbrudd. Nedbrytningsmekanismen til en felteffekttransistor kan forklares med forekomsten av en skredprosess i gate-kanal-krysset. Reversspenningen til portkanaldioden varierer langs portens lengde, og når en maksimal verdi ved dreneringsenden av kanalen. Det er her sammenbruddet av felteffekttransistoren skjer. Hvis avløps- og kildeterminalene byttes, vil ikke sammenbruddsspenningen endres mye. For eksempel, for KP102-transistoren, oppstår sammenbrudd når den totale spenningen mellom porten og avløpet er 30 V. Denne spenningen er minimal; faktisk er sammenbruddsspenningen i gjennomsnitt omtrent 55 V, og i noen tilfeller når den 120 V.
Et sammenbrudd fører ikke til svikt i FET med et kontroll-p-n-kryss, hvis den tapte effekten ikke overstiger den tillatte. Etter et sammenbrudd i normal driftsmodus gjenoppretter disse transistorene ytelsen. Denne egenskapen til p-n-junction transistorer gir dem en velkjent fordel fremfor MOS-transistorer, der et sammenbrudd utvetydig fører til enhetsfeil.
Det må imidlertid bemerkes at sammenbrudd ikke alltid er ufarlig for FET-er med et p-n-kryss. Graden av dens innflytelse på parametrene til transistoren bestemmes av verdien og varigheten av strømmen som strømmer gjennom porten. Så, som et resultat av sammenbrudd, kan portlekkasjestrømmen i normal modus øke.
Kanal dynamisk motstand r til er definert av uttrykket
Denne motstanden ved U s.i \u003d 0 og en vilkårlig skjevhet U s.i kan uttrykkes i form av transistorparametre:
Ved en lav drain-source spenning nær origo, oppfører FET seg som en variabel ohmsk motstand, avhengig av portspenningen. Dette forblir sant selv om dreneringsspenningens polaritet er reversert (se figur 4); det er bare nødvendig at spenningen ved porten er større enn ved avløpet.
La oss nå lære om hva felteffekttransistorer er. Felteffekttransistorer er svært vanlige i både gamle kretser og moderne. Nå brukes enheter med en isolert port i større grad, og i dag vil vi snakke om typene felteffekttransistorer og deres funksjoner. I artikkelen vil jeg gjøre sammenligninger med bipolare transistorer, på separate steder.
Definisjon
En felteffekttransistor er en halvleder fullt kontrollerbar bryter kontrollert av et elektrisk felt. Dette er hovedforskjellen når det gjelder praksis fra bipolare transistorer, som styres av strøm. Det elektriske feltet skapes av spenningen som påføres porten i forhold til kilden. Polariteten til styrespenningen avhenger av typen transistorkanal. Det er en god analogi her med elektroniske vakuumrør.
Et annet navn for felteffekttransistorer er unipolare. "UNO" betyr en. I felteffekttransistorer, avhengig av typen kanal, utføres strømmen av bare én type bærere, hull eller elektroner. I bipolare transistorer ble strømmen dannet fra to typer ladningsbærere - elektroner og hull, uavhengig av type enheter. Felteffekttransistorer kan generelt deles inn i:
transistorer med kontroll p-n-kryss;
isolerte porttransistorer.
Begge kan være n-kanal og p-kanal, en positiv kontrollspenning må påføres porten til den første for å åpne nøkkelen, og for den andre - negativ med hensyn til kilden.
Alle typer felteffekttransistorer har tre utganger (noen ganger 4, men sjelden, jeg møtte bare på sovjetiske og den var koblet til saken).
1. Kilde (kilde til ladningsbærere, analog til emitteren på en bipolar).
2. Drain (mottaker av ladningsbærere fra kilden, analog med kollektoren til en bipolar transistor).
3. Gate (kontrollelektrode, analog av nettet på lamper og baser på bipolare transistorer).
Transistor med kontroll pn-overgang
Transistoren består av følgende områder:
4. Lukker.
På bildet ser du en skjematisk struktur av en slik transistor, ledningene er koblet til de metalliserte delene av porten, kilden og avløpet. I en spesifikk krets (dette er en p-kanal enhet), er porten et n-lag, har mindre resistivitet enn kanalregionen (p-lag), og pn-kryssregionen ligger mer i p-regionen for dette Årsaken.
a - n-type felteffekttransistor, b - p-type felteffekttransistor
For å gjøre det lettere å huske, husk betegnelsen på dioden, der pilen peker fra p-regionen til n-regionen. Her også.
Den første tilstanden er å påføre en ekstern spenning.
Hvis en spenning påføres en slik transistor, pluss til avløpet og minus til kilden, vil en stor strøm strømme gjennom den, den vil bare begrenses av kanalmotstanden, eksterne motstander og den indre motstanden til strømkilden. En analogi kan tegnes med en normalt lukket nøkkel. Denne strømmen kalles Isnach eller den innledende avløpsstrømmen ved Uzi=0.
En felteffekttransistor med et kontroll-p-n-kryss, uten en styrespenning påført porten, er så åpen som mulig.
Spenningen til avløpet og kilden påføres på denne måten:
De viktigste ladebærerne introduseres gjennom kilden!
Dette betyr at hvis transistoren er p-kanal, så er den positive terminalen til strømkilden koblet til kilden, fordi. hovedbærerne er hull (positive ladningsbærere) - dette er den såkalte hullkonduktiviteten. Hvis n-kanal transistoren er koblet til kilden, den negative terminalen til strømkilden, fordi i den er de viktigste ladningsbærerne elektroner (negative ladningsbærere).
Kilden er kilden til hovedladningsbærerne.
Her er resultatene av en simulering av en slik situasjon. Til venstre er en p-kanal, og til høyre er en n-kanals transistor.
Andre tilstand - påfør spenning til porten
Når en positiv spenning påføres porten i forhold til kilden (Uzi) for p-kanalen og negativ for n-kanalen, forskyves den i motsatt retning, området til pn-krysset utvides mot kanalen . Som et resultat avtar kanalbredden, strømmen reduseres. Portspenningen der det ikke flyter strøm gjennom bryteren kalles avskjæringsspenningen.
Avskjæringsspenningen er nådd og nøkkelen er helt lukket. Bildet med simuleringsresultatene viser en slik tilstand for p-kanal (venstre) og n-kanal (høyre) dongel. Forresten, på engelsk heter en slik transistor JFET.
Driftsmodusen til transistoren når spenningen Uzi er enten null eller revers. På grunn av omvendt spenning kan du "dekke transistoren", den brukes i klasse A-forsterkere og andre kretser der jevn regulering er nødvendig.
Cutoff-modusen oppstår når Uzi = Ucutoff for hver transistor er forskjellig, men i alle fall brukes den i motsatt retning.
Egenskaper, VAC
Utgangskarakteristikken er en graf som viser avhengigheten av avløpsstrømmen på Usi (påført avløps- og kildeklemmene), ved forskjellige gatespenninger.
Det kan deles inn i tre områder. Først (på venstre side av grafen) ser vi det ohmske området - i dette gapet oppfører transistoren seg som en motstand, strømmen øker nesten lineært, når et visst nivå, går inn i metningsområdet (i midten av grafen).
På høyre side av grafen ser vi at strømmen begynner å vokse igjen, dette er nedbrytningsområdet, transistoren skal ikke være her. Den øverste grenen vist i figuren er strømmen på null Uzi, vi ser at strømmen er størst her.
Jo høyere Uzi-spenning, jo lavere er dreneringsstrømmen. Hver av grenene skiller seg med 0,5 volt ved porten. Det vi har bekreftet ved simulering.
Her vises dreneringsportkarakteristikken, dvs. avhengigheten av drenstrømmen av spenningen ved porten ved samme drain-source spenning (i dette eksempelet, 10V), her er grid pitch også 0,5V, vi ser igjen at jo nærmere spenningen Uzi er 0, jo større avløpsstrømmen.
I bipolare transistorer var det en slik parameter som strømoverføringskoeffisient eller forsterkning, den ble betegnet som B eller H21e eller Hfe. I feltet, for å vise muligheten til å forsterke spenningen, brukes brattheten, betegnet med bokstaven S
Det vil si at skråningen viser hvor mange milliampere (eller Ampere) drenstrømmen vokser med en økning i gate-source spenningen med antall volt med en konstant drain-source spenning. Det kan beregnes fra drenerings-port-karakteristikken, i eksemplet ovenfor er helningen omtrent 8 mA/V.
Bytte ordninger
Som bipolare transistorer er det tre typiske svitsjekretser:
1. Med en felles kilde (a). Den brukes oftest, gir gevinst i strøm og kraft.
2. Med felles lukker (b). Sjelden brukt, lav inngangsimpedans, ingen forsterkning.
3. Med felles avløp (c). Spenningsforsterkningen er nær 1, inngangsimpedansen er høy og utgangen er lav. Et annet navn er en kildefølger.
Egenskaper, fordeler, ulemper
- bruker praktisk talt ikke kontrollstrøm, den reduserer tap av kontroll, signalforvrengning, signalkilde strømoverbelastning...
Den største fordelen med felteffekttransistoren høy inngangsimpedans. Inngangsmotstand er forholdet mellom strøm og portkildespenning. Driftsprinsippet ligger i styringen ved hjelp av et elektrisk felt, og det dannes når en spenning påføres. Det er FET-er er spenningskontrollerte.
Gjennomsnittlig frekvens FET-ytelse er bedre enn bipolar, dette skyldes det faktum at mindre tid er nødvendig for "resorpsjon" av ladningsbærere i områdene til den bipolare transistoren. Noen moderne bipolare transistorer kan til og med være overlegne felteffekttransistorer, dette skyldes bruk av mer avanserte teknologier, en reduksjon i basebredde og andre ting.
Det lave støynivået til felteffekttransistorer skyldes fraværet av en ladningsinjeksjonsprosess, som i bipolare.
Stabilitet under temperaturendringer.
Lavt strømforbruk i ledende tilstand - større effektivitet for enhetene dine.
Det enkleste eksemplet på bruk av høy inngangsimpedans er i matchende enheter for å koble akustiske akustiske gitarer med piezo-pickuper og elektriske gitarer med elektromagnetiske pickuper til linjeinnganger med lav inngangsimpedans.
En lav inngangsimpedans kan føre til at inngangssignalet faller, og forvrenger formen i varierende grad avhengig av frekvensen til signalet. Dette betyr at du må unngå dette ved å introdusere en kaskade med høy inngangsimpedans. Her er det enkleste diagrammet for en slik enhet. Egnet for å koble elektriske gitarer til line-in-inngangen på et datalydkort. Med den vil lyden bli lysere, og klangen rikere.
Den største ulempen er at slike transistorer er redde for statisk elektrisitet. Du kan ta et element med elektrifiserte hender, og det vil umiddelbart mislykkes, dette er konsekvensen av å kontrollere nøkkelen ved hjelp av feltet. Det anbefales å jobbe med dem i dielektriske hansker koblet gjennom et spesielt armbånd til jord, med en lavspent loddebolt med en isolert spiss, og transistorledningene kan bindes med ledning for å kortslutte dem under installasjonen.
Moderne enheter er praktisk talt ikke redde for dette, siden beskyttelsesenheter som zenerdioder kan bygges inn i dem ved inngangen, som fungerer når spenningen overskrides.
Noen ganger for nybegynnere radioamatører når frykten det absurde, for eksempel å sette foliehetter på hodet. Alt beskrevet ovenfor, selv om det er obligatorisk, men det å ikke overholde noen betingelser garanterer ikke feil på enheten.
Isolerte gate felteffekttransistorer
Denne typen transistorer brukes aktivt som halvlederstyrte brytere. Dessuten fungerer de oftest i nøkkelmodus (to posisjoner "på" og "av"). De har flere navn:
1. MIS-transistor (metall-dielektrisk-halvleder).
2. MOSFET (metall-oksid-halvleder).
3. MOSFET-transistor (metall-oksid-halvleder).
Husk - dette er bare varianter av samme navn. Dielektrikumet, eller oksidet som det også kalles, spiller rollen som en isolator for porten. I diagrammet under er isolatoren vist mellom n-regionen nær porten og porten som en hvit sone med prikker. Den er laget av silisiumdioksid.
Dielektrikumet forhindrer elektrisk kontakt mellom portelektroden og underlaget. I motsetning til et kontroll-p-n-kryss, fungerer det ikke etter prinsippet om overgangsutvidelse og kanaloverlapping, men etter prinsippet om å endre konsentrasjonen av ladningsbærere i en halvleder under påvirkning av et eksternt elektrisk felt. MOSFET-er kommer i to typer:
1. Med innebygd kanal.
2. Med indusert kanal
I diagrammet ser du en transistor med innebygd kanal. Fra den kan du allerede gjette at prinsippet for dens drift ligner en felteffekttransistor med et kontroll-p-n-kryss, dvs. når portspenningen er null, flyter strømmen gjennom bryteren.
To regioner med høyt innhold av urenhetsladningsbærere (n+) med økt ledningsevne skapes nær kilden og avløpet. Et substrat er en P-type base (i dette tilfellet).
Vær oppmerksom på at krystallen (substratet) er koblet til kilden; på mange konvensjonelle grafiske symboler er den tegnet på denne måten. Når portspenningen øker, vises et tverrgående elektrisk felt i kanalen, det frastøter ladningsbærere (elektroner), og kanalen lukkes når terskelen Uz er nådd.
Når en negativ gate-source spenning påføres, faller dreneringsstrømmen, transistoren begynner å lukkes - dette kalles utarmingsmodus.
Når en positiv spenning påføres portkilden, skjer den omvendte prosessen - elektronene tiltrekkes, strømmen øker. Dette er berikelsesmodusen.
Alt det ovennevnte gjelder for MOSFET-er med en innebygd kanal av N-type. Hvis en p-type kanal endrer alle ordene "elektroner" til "hull", reverseres spenningspolaritetene.
I følge dataarket for denne transistoren er gate-kilde-terskelspenningen i området en volt, og dens typiske verdi er 1,2 V, la oss sjekke dette.
Strømmen er i mikroampere. Øker du spenningen litt mer vil den forsvinne helt.
Jeg valgte en transistor tilfeldig, og jeg kom over en ganske følsom enhet. Jeg skal prøve å endre polariteten til spenningen slik at porten har et positivt potensial, sjekk anrikningsmodusen.
Ved en portspenning på 1V økte strømmen fire ganger sammenlignet med hva den var ved 0V (det første bildet i denne delen). Det følger at, i motsetning til den forrige typen transistorer og bipolare transistorer, uten ekstra stropping, kan den fungere både for å øke strømmen og redusere den. Denne uttalelsen er veldig frekk, men i den første tilnærmingen har den rett til å eksistere.
Alt her er nesten det samme som i en transistor med en kontrollovergang, med unntak av tilstedeværelsen av en berikelsesmodus i utgangskarakteristikken.
På drain-gate-karakteristikken ser man tydelig at en negativ spenning forårsaker en utarmingsmodus og lukking av nøkkelen, og en positiv spenning ved porten - berikelse og en større åpning av nøkkelen.
MOSFET-er med en indusert kanal leder ikke strøm i fravær av spenning på porten, eller rettere sagt, det er strøm, men den er ekstremt liten, fordi. dette er den motsatte strømmen mellom substratet og de sterkt dopede dren- og kildeområdene.
Felteffekttransistor med en isolert port og en indusert kanal er en analog av en normalt åpen nøkkel, ingen strøm flyter.
I nærvær av en gate-kildespenning, fordi vi vurderer den n-type induserte kanalen, da er spenningen positiv, under påvirkning av feltet tiltrekkes negative ladningsbærere til portområdet.
Dette er hvordan en "korridor" vises for elektroner fra kilden til avløpet, og dermed vises en kanal, transistoren åpner seg og strømmen begynner å flyte gjennom den. Vi har et p-type substrat, de viktigste i det er positive ladningsbærere (hull), det er veldig få negative bærere, men under påvirkning av feltet bryter de seg bort fra atomene deres, og deres bevegelse begynner. Derav mangelen på ledning i fravær av spenning.
Utgangskarakteristikken gjentar nøyaktig det samme for de forrige, den eneste forskjellen er at spenningene Uzi blir positive.
Drain-gate-karakteristikken viser det samme, forskjellene er igjen i portspenningene.
Når du vurderer strømspenningsegenskapene, er det ekstremt viktig å nøye se på verdiene som er foreskrevet langs aksene.
En spenning på 12 V ble lagt på nøkkelen, og vi har 0 på porten.Strøm går ikke gjennom transistoren.
Det betyr at transistoren er helt åpen, hvis den ikke var der ville strømmen i denne kretsen vært 12/10 = 1,2 A. Senere studerte jeg hvordan denne transistoren fungerer, og fant ut at ved 4 volt begynner den å åpne seg.
Ved å legge til 0,1V hver, la jeg merke til at for hver tiendedel av en volt vokser strømmen mer og mer, og med 4,6 volt er transistoren nesten helt åpen, forskjellen med gatespenningen på 20V i drenstrømmen er bare 41 mA , på 1,1 A er dette tull.
Dette eksperimentet gjenspeiler det faktum at den induserte kanaltransistoren slås på bare når terskelspenningen er nådd, noe som gjør at den kan fungere perfekt som en bryter i byttekretser. Faktisk er IRF740 en av de vanligste.
Portstrømmålingene viste at felteffekttransistorene faktisk forbruker nesten ingen kontrollstrøm. Ved en spenning på 4,6 volt var strømmen bare 888 nA (nano!!!).
Ved en spenning på 20V var den 3,55 μA (mikro). For en bipolar transistor vil den være i størrelsesorden 10 mA, avhengig av forsterkningen, som er titusenvis av ganger større enn for en felttransistor.
Ikke alle nøkler åpnes med slike spenninger, dette skyldes utformingen og funksjonene til kretsene til enhetene der de brukes.
En utladet kapasitans i det første øyeblikket krever en stor ladestrøm, og sjeldne kontrollenheter (pwm-kontrollere og mikrokontrollere) har sterke utganger, så de bruker drivere for feltporter, både i felteffekttransistorer og i (bipolare med en isolert port) ). Dette er en forsterker som konverterer inngangssignalet til en utgang av en slik størrelse og strømstyrke som er tilstrekkelig til å slå transistoren av og på. Ladestrømmen begrenses også av en motstand i serie med porten.
Samtidig kan noen porter også styres fra mikrokontrollerporten gjennom en motstand (samme IRF740). Vi har vært inne på dette temaet.
De ligner felteffekttransistorer med en kontrollport, men skiller seg ved at på UGO, som i selve transistoren, er porten atskilt fra underlaget, og pilen i midten indikerer typen kanal, men er rettet fra substrat til kanalen hvis det er en n-kanal mosfet - mot lukkeren og omvendt.
For nøkler med en indusert kanal:
Det kan se slik ut:
Vær oppmerksom på de engelske navnene på pinnene, de er ofte angitt i datablader og diagrammer.
For nøkler med innebygd kanal:
