В NMOS течет ли ток от источника к стоку или наоборот?
Эта страница Википедии сбивает меня с толку: http://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET
Изображение выше смущает меня. Для N-канала это показывает полярность диода, идущую к источнику в некоторых, но далеко от источника в других.
Мне интересно, какой терминал должен быть подключен к источнику питания (например, положительный контакт батареи), а какой должен быть подключен к опытному пользователю (например, электродвигатель).
Ответы:
Обычный ток течет от стока к источнику в N-канальном МОП-транзисторе.
Стрелка показывает направление диода корпуса в MOSFET с парситовым диодом между истоком и стоком через подложку. Этот диод отсутствует в кремнии на сапфире.
2a - это такая отличная топология JFet.
2d - МОП-транзистор без диода. Я'
\ 2e - FET в режиме истощения - он включен без напряжения на затворе и принимает отрицательное напряжение для выключения FET. Таким образом, диод имеет другую полярность, иначе диод тела будет проводить, когда есть напряжение на затворе.
Когда в MOSFET существует канал, ток может течь от стока к источнику или от источника к стоку - это зависит от того, как устройство подключено к цепи. Канал проводимости не имеет внутренней полярности - он как резистор в этом отношении.
Однако собственный диод внутри МОП-транзистора расположен параллельно каналу проводимости. При наличии канала проводимости диод шунтируется, и ток течет по пути наименьшего сопротивления (канал). Когда канал выключен, диод находится в цепи и будет либо проводить, либо блокировать в зависимости от полярности тока сток-исток.
Как показано на рисунке, есть как N-канальные, так и P-канальные устройства, а также устройства с режимом улучшения и режимом истощения. Во всех этих случаях ток может течь от источника к стоку, а также от стока к источнику - это просто вопрос того, как устройство подключено к цепи.
Ваше изображение не показывает встроенный диод в устройствах - стрелка в направлении к затвору или от него указывает на тип канала (N-канал указывает на затвор, P-канал указывает на затвор).
Этот символ показывает встроенный диод между стоком и истоком.
Устройства delpetion N-канальные имеют канал по умолчанию, и нужно напряжение на воротах ниже , чем источник для того , чтобы включить канал выключен . Канал может быть в некоторой степени расширен за счет увеличения напряжения затвор-источник выше 0.
Устройства истощения Р-каналы также есть канал по умолчанию, и нужно напряжение на воротах более высоких , чем источник для того , чтобы включить канал выключен . Канал может быть в определенной степени расширен за счет снижения напряжения затвора-истока ниже 0.
Я не брал никаких классов полупроводников, но если вы заинтересованы в ответе, ограниченном работой на уровне схемы, быстрый ответ:
с NMOS ток течет от стока к источнику (стрелка указывает на устройство от источника) с PMOS , ток течет от источника к стоку (стрелка указывает на устройство на источнике)
На приведенной выше схеме слова P-channel относятся к типу канала, который формируется под шлюзом. P означает, что канал образуется в полупроводнике P-типа, а N означает полупроводник N-типа.
Что касается путаницы. Вы правы, это сбивает с толку. То, что вы видите, известно как терминал, связанный с исходным телом. В некоторых приложениях это полезно (подробнее см. Ниже). Пока игнорируйте его.
Обычно при рассмотрении схемы аналоговой схемы принято видеть стрелки на клемме источника транзистора.
При рассмотрении цифровых схем на уровне транзисторов (в отличие от затворов, т. Е. Вентилей AND, OR, XOR), обычно стрелок нет. Отличительным аспектом является то, что у PMOS будет небольшой пузырь на терминале Gate, а у NMOS не будет никакого пузырька. Будьте уверены, это фактически одни и те же транзисторы (как PMOS, так и NMOS) как в аналоговых, так и в цифровых приложениях. Но то, как они работают, совсем другое.
Интересный факт для начинающего Транзистор представляет собой устройство с четырьмя терминалами: Gate, Drain, Source и Body. В качестве введения в микроэлектронику принято игнорировать терминал корпуса, но только для того, чтобы помочь вам познакомиться с основными уравнениями. Однако существует явление полупроводника, известное как телесный эффект, который добавляет дополнительный уровень сложности для ручных вычислений в отношении расчета рабочей точки покоя транзистора (рабочая точка покоя - это важное слово, с которым вы столкнетесь; это просто фантазия слово, обозначающее рабочую точку IV или ток-напряжение рассматриваемого транзистора.)
Моделирование транзистора является очень сложным делом и представляет собой дисциплину электротехники или прикладной физики. В любом вводном учебнике по микроэлектронике обычно начинается глава, в которой упоминается pn-переход (тип легированного кремниевого полупроводника).
Если вы действительно заинтересованы, и имеете базовые знания о квадратичных уравнениях и алгебре, вы можете взглянуть на большой вводный учебник, написанный Бехзадом Разави . Я хотел бы иметь эту книгу, когда я взял микроэлектронику в университете. Однако это предполагает понимание основных схем (то есть резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности).
Да, ток может течь от стока к источнику и наоборот. Чтобы еще больше упростить это, я хотел бы добавить немного к тому, что упомянул @ Adam Lawrence.
Я уверен, что вы знакомы с поперечным сечением транзистора CMOS. Вы можете видеть, что поперечное сечение Mosfet является ДАЖЕ от центральной вертикальной линии. Таким образом, какой-либо (из двух терминалов на сторонах nmos) терминал имеет более высокое напряжение, чем другой терминал, который становится вашим стоком (для NMOS), а другой терминал с более низким напряжением становится источником (для nmos). За pmos следует обратное.
Тем не менее, будьте осторожны при покупке / работе с дискретными 3-контактными Mosfets (например, SiHG47N60EF ), где внутренняя масса уже подключена к источнику (для nmos) или к стоку (для pmos) внутри. Это делает булавки mosfet предопределенными, как упомянуто в техническом описании. В этом случае все еще верно то, что клемма более высокого напряжения является стоком, а клемма более низкого напряжения является источником для nmos. Однако, если вы подаете более высокое напряжение на предварительно определенный источник, как указано в таблице данных, пороговые напряжения не будут такими же, как указано в таблице данных. И ваш транзистор не будет вести себя так же, как указано в спецификации.
