MOSFET: всичко, което трябва да знаете за този тип транзистори

Има няколко вида транзистори. Тези електронни устройства са много важни за днешната електроника и представляват пробив в преминаването от базираната на вакуумни тръби електроника към базираната на твърдо състояние електроника, много по-надеждна и по-ниска консумация на енергия. Всъщност, MOSFET Те се използват в повечето чипове или интегрални схеми, въпреки че можете да ги намерите и на печатни платки за много други приложения.

Е, как е толкова важно полупроводниково устройство, Ще представя всичко, което трябва да знаете за тази научна и инженерна работа, която ни позволява да направим толкова много вериги и които са подобрили живота ни по много начини.

Какво представлява транзисторът?

Думата транзисторът идва от трансфер-резистор, и е изобретен през 1951 г., въпреки че в Европа вече има патенти и разработки, преди американците да представят първия дизайн, въпреки че това е друга история ... По това време те търсят устройство, базирано на твърдо състояние, полупроводник, което може да замени грубите и ненадеждни вакуумни клапани, съставляващи компютри и други електронни джаджи по онова време.

на клапани или вакуумни тръби Той има подобна архитектура на конвенционалните крушки и следователно също е изгорял. Те трябваше да се сменят често, за да поддържат машините работещи. Освен това той се нагряваше, а това означава, че те губят големи количества енергия под формата на топлина поради тяхната неефективност. Следователно те изобщо не са били практични и са имали остра нужда от замяна.

Е, в AT&T Bell Labs, Williams Shockley, John Bardeen и Walter Brattain те се заеха да създават това полупроводниково устройство. Истината е, че те трудно намираха ключа. Проектът се пазеше в тайна, защото се знаеше, че нещо подобно се развива в Европа. Но Втората световна война беше пресечена и главните герои трябваше да отидат на битка. На връщане те мистериозно вече бяха намерили решението.

El първи прототип създаденото от тях беше много грубо и представляваше сериозни дизайнерски проблеми. Сред тях беше сложно и сложно да се произвежда последователно. Освен това той използвал части от злато, които го оскъпявали и накрайникът понякога спирал да осъществява контакт с полупроводниковия кристал, така че спирал да работи и трябвало да се натиска, за да се осъществи контакт отново. Истината е, че с това изобретение беше малко решено, но малко по малко те бяха подобрени и се появиха нови типове.

Вече имаха електронен компонент на в твърдо състояние и по-малък за намаляване на размера на радиостанции, аларми, автомобили, компютри, телевизори и др.

Части и експлоатация

Транзисторът се състои от три щифта или контакта, които от своя страна осъществяват контакт три зони диференцирани полупроводници. В биполярите тези области се наричат ​​излъчвател, основа и колектор. От друга страна, при еднополярни, като MOSFET, те обикновено се наричат ​​източник, порта и източване. Трябва да прочетете добре таблиците с данни или каталозите, за да знаете как да разпознаете добре техните щифтове и да не ги обърквате, тъй като операцията ще зависи от това.

Свързана статия:

Транзистор 2N2222: всичко, което трябва да знаете

La врата или основа Той действа така, сякаш е превключвател, отварящ или затварящ преминаването на ток между другите два края. Ето как става това. И въз основа на това, той може да се използва за две основни функции:

• Функция 1: Той може да действа като предава или прекъсва електрически сигнали, т.е. като превключвател за цифрова електроника. Това е важно за двоичната или цифровата система, тъй като чрез управление на порта (с 0 или 1) можете да получите една или друга стойност на изхода (0/1). По този начин могат да се формират логически порти.
• Функция 2: може да се използва и за аналогова електроника като усилватели на сигнала. Ако малък интензитет достигне основата, той може да бъде преобразуван в по-голям между колектора и излъчвателя, който може да се използва като изход.

Видове транзистори

След като се види основната операция и част от нейната история, с течение на времето те са усъвършенствани и създадени транзистори, оптимизирани за специфичен тип приложения, пораждащи тези две семейства, които от своя страна имат няколко типа:

Не забравяйте, че N-зоната е тип полупроводник, легиран с донорни примеси, т.е. петивалентни съединения (фосфор, арсен, ...). Това ще им позволи да се откажат от електрони (-), тъй като повечето носители са електрони, докато малцинствените са дупки (+). В случай на Р зона е обратното, по-голямата част ще бъдат дупките (+), затова се нарича така. Тоест те ще привличат електрони. За да се постигне това, той е легиран с други акцепторни примеси, т.е. триваленти (алуминий, индий, галий, ...). Обикновено основният полупроводник обикновено е силиций или германий, въпреки че има и други видове. Допантите обикновено са в много ниски дози, от порядъка на един атом примеси за всеки 100.000.000 1 10.000 атома на полупроводника. В някои случаи могат да се образуват тежки или силно легирани зони като P + или N +, които имат XNUMX примесен атом на XNUMX XNUMX.

• BJT (биполярен транзистор): това е биполярният транзистор, най-конвенционалният. В това трябва да се инжектира базов ток, за да се регулира колекторният ток. Вътре има два вида:
  • NPN: Както показва името му, той има полупроводникова зона, допирана да бъде от тип N, за да действа като излъчвател, друга централна P като основа и друга за колектора също от тип N.
  • PNP: в този случай е обратното, основата ще бъде от тип N, а останалите две от тип P. Това ще промени напълно неговото електрическо поведение и начина, по който се използва.
• FET (транзистор с полеви ефекти): полевият транзистор и най-забележителната му разлика от BJT е начинът, по който се управлява със своя терминал за управление. В този случай управлението се извършва чрез прилагане на напрежение между портата и източника. В рамките на този тип има няколко подтипа:
  • JFET: тези на FET прехода са изчерпани и имат канал или полупроводникова зона, които могат да бъдат от един или друг тип. Според това те могат да бъдат на свой ред:
    • Канал N.
    • От канал П.
  • MOSFET: съкращението му идва от Metal Oxide Semiconductor FET, наречен така, тъй като под контакта на вратата се използва тънък слой силициев диоксид, за да се генерира необходимото поле, с което преминаването на тока през канала му да се контролира, така че да има поток между източник и издател. Каналът може да бъде от тип P, така че ще има две кладенци N за дренаж и източник; или N-тип, с две кладенци от P-тип за източник и отводняване. Те са малко по-различни от горните, в този случай можете да имате:
    • Изчерпване или изтощение:
      • Канал N.
      • От канал П.
    • Подобрено или подобрено:
      • Канал N.
      • От канал П.
    • Други: TFT, CMOS, ...
• Други.

на разликите се основават на вътрешната архитектура на полупроводниковите зони всеки ...

MOSFET

Un MOSFET ви позволява да боравите с големи товари, което може да бъде полезно за определени схеми с вашия Arduino, както ще видите по-късно. Всъщност предимствата му го правят толкова полезен в съвременната електроника. Той може да действа като усилвател или електронно управляван превключвател. За всеки тип MOSFET, който купувате, вече знаете, че трябва да прочетете листа с данни, за да видите свойствата, тъй като те не са еднакви.

Разликата между един от канал N и P е:

• Канал P: За да активирате канал P за преминаване на ток, към портата се прилага отрицателно напрежение. Източникът трябва да бъде свързан към положително напрежение. Обърнете внимание, че каналът, на който е затворът, е положителен, докато кладенците за канализацията и източника са отрицателни. По този начин токът се "изтласква" през канала.
• N канал: В този случай към портата се подава положително напрежение.

Негов много евтини артикули, така че можете да си купите добра шепа от тях без големи разходи. Ето например няколко реклами, които можете да закупите в специализирани магазини:

• Няма намерени продукти.
• N-канални MOSFET транзистори.
• Няма намерени продукти.
• Радиатори.

Ако ще го използвате за по-високи сили, той ще се нагрее, така че би било добре да използвате радиатор, за да го охлади малко…

Интеграция с Arduino

MOSFET може да бъде много практичен за управление на сигнали с вашия дъска arduinoследователно може да служи по подобен начин на това как релеен модул, Ако си спомняте. Всъщност MOSFET модулите се продават и за Arduino, какъвто е случаят с Няма намерени продукти, един от най-популярните. С тези модули транзисторът вече е монтиран на малка платка и е по-лесен за използване.

Но не е единственият, който можете да използвате с Arduino, има и други доста често срещани като IRF520, IRF540, които позволяват номинални токове съответно 9.2 и 28А, в сравнение с 14А за IRF530.

Налични са много модели MOSFET, но не всички се препоръчват да се използват директно с процесор като Arduino поради ограничението на напрежението и интензивността в изходите му.

Ако използвате модула IRF530N, да сложите Пример, можете да свържете конектора с маркировка SIG на платката с един от щифтовете на платката Arduino UNO, като D9. След това свържете GND и Vcc към съответните на платката Arduino, като GND и 5v в този случай, за да го захранвате.

В cuanto др код Простото правило, което би регулирало тази проста схема, ще бъде следното, което прави, позволява или не зарежда на изхода на всеки 5 секунди (в случая на нашата схема това ще бъде двигател, но може да бъде каквото искате .. .):

onst int pin = 9;    //Pin donde está conectado el MOSFET
 
void setup() {
  pinMode(pin, OUTPUT);  //Definir como salida para controlar el MOSFET
}
 
void loop(){
  digitalWrite(pin, HIGH);   // Lo pone en HIGH
  delay(5000);               // Espera 5 segundos o 5000ms
  digitalWrite(pin, LOW);    // Lo pone en LOW
  delay(5000);               // Espera otros 5s antes de repetir el bucle
}