Во включенном состоянии в чем различия между MOSFET и транзистором?

Thread Content

MOSFET — это крайне распространенный транзистор на основе эффекта полей, который используется как в аналоговых, так и в цифровых схемах. Транзистор также является биполярным транзистором; он способен контролировать поток тока и усиливать слабые сигналы до сигналов с более высокой амплитудой. У как и транзисторов, у MOSFET также существует режим включения. Но в чем же разница между ними в этом режиме? В режиме включения у MOSFET обычно используется показатель Rds, а у транзисторов — показатель насыщения Vce. Существует ли возможность обратной ситуации, когда транзистор работает в режиме насыщения по параметру Rce, а MOSFET — в режиме насыщения по параметру Vds? Когда транзистор находится в состоянии включения, он работает в зоне насыщения; сила тока, проходящего через него, Ice, определяется в основном параметрами Ib и Vce. Однако ток управления базой транзистора Ib, как правило, не может оставаться постоянным, поэтому сила тока Ice не может быть определена исключительно на основе значения Vce. Следовательно, нельзя использовать параметр Rce для описания режима насыщения транзистора (поскольку значение Rce меняется). Поскольку при насыщении значение Vce мало, транзисторы обычно характеризуются значением Vce в состоянии насыщения. При нахождении в режиме включения MOS-транзистор работает в линейной зоне (что соответствует зоне насыщения транзистора с трьмя электродами). Как и у транзисторов с трьмя электродами, сила тока Ids определяется значениями Vgs и Vds. Однако напряжение управления MOS-транзистора Vgs, как правило, может оставаться неизменным; поэтому сила тока Ids зависит только от Vds. При фиксированном значении Vgs импеданс проводимости Rds также остается примерно неизменным. Поэтому для описания характеристик MOS-транзистора используется показатель Rds. Ток может течь в обоих направлениях через точки D и S MOSFET. Именно это выдающееся преимущество MOSFET позволяет исключить понятие DCM при синхронной регенерации: энергия может передаваться от входа к выходу, а также возвращаться от выхода обратно к входу. Возможен двунаправленный поток энергии. Раз точки D и S в транзисторе MOS можно менять местами, то зачем вообще определяется понятие DS? Что касается транзисторов MOS, находящихся внутри ИС, то при их производстве они обязательно имеют полную симметрию. Определение пунктов D и S необходимо для удобства описания направления тока и проведения расчетов. Во-вторых, раз уж определены D и S, в чем же заключается между ними разница? В случае мощных MOS-транзисторов иногда, по причинам, связанным с особыми требованиями к устойчивости к напряжению или другими факторами, на выводе D транзистора NMOS создается слабодопированная зона для повышения устойчивости к напряжению. В таких случаях D и S отличаются друг от друга. В-третьих, как меняются характеристики MOS после замены D и S? Например, Vth, эффект Миллера, паразитные емкости, сопротивление проводимости, напряжение пробоя Vds. После замены DS, при Vgs=0 транзистор может находиться в состоянии проводимости при условии, что Vds>0,7 В; ранее это было невозможно. Когда Vgs > Vth, формируется канал инверсии; после замены свойства обоих состояний становятся одинаковыми. Определение D и S: мы просто говорим, что ток может течь от D к S, а также от S к D. Но это не означает, что названия контактов D и S можно менять местами. Ширина канала DS контролируется напряжением GS. Когда G фиксировано, тогда определяется и S. Если вышеуказанное считается концом S, то это считается концом D. То, что ранее считалось D, теперь считается S, и при подаче напряжения на G и этот S канал не меняется и остается закрытым. Пока Vgs не достигнет значения Vth, конденсатор Cgs заряжается через сопротивление R. На этом этапе модель представляет собой простую процедуру зарядки RC. Когда Vgs достигает значения Vth, проводящий канал DS начинает функционировать, а Vd резко снижается. Согласно формуле I = C·dV/dt, через паразитный конденсатор Cgd протекает ток; направление тока: G → D. Согласно правилу KCL для контакта G, ток Igd разделяется на несколько частей; большая часть этого тока направляется в направлении Igd, а небольшая часть продолжает течь к Cgs. Поэтому наблюдается небольшой участок с довольно плоским изменением Vgs. Это платформа miler.