MOSFET: vse, kar morate vedeti o tej vrsti tranzistorja

Obstaja več vrst tranzistorjev. Te elektronske naprave so zelo pomembne za današnjo elektroniko in so predstavljale preboj pri prehodu iz elektronike na osnovi vakuumskih cevi v polprevodniško elektroniko, ki je veliko bolj zanesljiva in energetsko učinkovita. Pravzaprav, MOSFET Uporabljajo se v večini čipov ali integriranih vezij, čeprav jih lahko najdete tudi na tiskanih vezjih za številne druge namene.

No, kako je? tako pomembna polprevodniška naprava, Predstavil vam bom vse, kar morate vedeti o tem delu znanosti in tehnike, ki nam omogoča, da naredimo toliko vezij in ki so v mnogih pogledih izboljšali naše življenje.

Kaj je tranzistor?

beseda tranzistor prihaja iz prenosnega upora, izumljen pa je bil leta 1951, čeprav so v Evropi že obstajali patenti in razvoj, preden so Američani predstavili prvo zasnovo, čeprav je to že druga zgodba ... Takrat so iskali napravo, ki temelji na polprevodniku, polprevodniku, lahko nadomestil surove in nezanesljive vakuumske ventile, ki so sestavljali računalnike in druge elektronske pripomočke tistega časa.

The ventili ali vakuumske cevi ima arhitekturo, podobno običajnim žarnicam, zato je tudi pregorel. Pogosto jih je bilo treba zamenjati, da so stroji delovali. Poleg tega je bil ogrevan, kar pomeni, da so zaradi svoje neučinkovitosti zapravili velike količine energije v obliki toplote. Zato sploh niso bili praktični in so nujno potrebovali zamenjavo.

No, v AT&T Bell Labs, Williams Shockley, John Bardeen in Walter Brattain lotili so se ustvarjanja polprevodniške naprave. Resnica je, da so težko našli ključ. Projekt so skrivali, ker se je vedelo, da se v Evropi razvija nekaj podobnega. Toda druga svetovna vojna je bila prečkana in protagonisti so morali iti v boj. Na poti nazaj so skrivnostno že našli rešitev.

El prvi prototip ustvarili so zelo surovo in so imeli resne težave pri oblikovanju. Med njimi je bila zapletena in zapletena za serijsko izdelavo. Poleg tega je uporabljal zlate dele, ki so ga podražili, konica pa je včasih prenehala stikati s polprevodniškim kristalom, zato je prenehala delovati in jo je bilo treba za ponovni stik potisniti. Resnica je, da se je s tem izumom le malo rešilo, vendar so se postopoma izboljševali in pojavili so se novi tipi.

Elektronsko komponento so že imeli v trdnem stanju in manjši za zmanjšanje velikosti radia, alarmov, avtomobilov, računalnikov, televizorjev itd.

Deli in delovanje

Tranzistor je sestavljen iz treh zatičev ali kontaktov, ki se nato dotikajo tri cone diferencirani polprevodnik. V bipolarjih se ta območja imenujejo oddajnik, osnova in zbiralnik. Po drugi strani pa jih v enopolarnih, kot je MOSFET, običajno imenujemo vir, zapor in odtok. Če želite vedeti, kako dobro prepoznati njihove nožice in jih ne zamenjati, morate dobro prebrati podatkovne liste ali kataloge, saj bo od tega odvisno delovanje.

Povezani članek:

Tranzistor 2N2222: vse, kar morate vedeti

La vrata ali podstavek Deluje, kot da bi šlo za stikalo, ki odpira ali zapira prehod toka med obema koncema. Tako deluje. Na podlagi tega se lahko uporablja za dve osnovni funkciji:

• Funkcija 1: Lahko deluje kot prenašanje ali rezanje električnih signalov, torej kot stikalo za digitalno elektroniko. To je pomembno za binarni ali digitalni sistem, saj lahko z nadzorom vrat (z 0 ali 1) dobite eno ali drugo vrednost na njenem izhodu (0/1). Tako lahko oblikujemo logična vrata.
• Funkcija 2: se lahko uporablja tudi za analogno elektroniko kot ojačevalniki signala. Če majhna jakost doseže bazo, jo lahko med kolektorjem in oddajnikom pretvorimo v večjo, ki jo lahko uporabimo kot izhod.

Vrste tranzistorjev

Ko smo videli osnovno operacijo in del njene zgodovine, so bili sčasoma izboljšani in ustvarjeni tranzistorji, optimizirani za določeno vrsto aplikacije, kar je povzročilo vse ti dve družini pa imata več vrst:

Ne pozabite, da je območje N vrsta polprevodnikov, dopiranih z donorskimi nečistočami, torej peterovalentnimi spojinami (fosfor, arzen, ...). To jim bo omogočilo, da se odpovejo elektronom (-), saj so večinski nosilci elektroni, manjšinski pa luknje (+). V primeru območja P je ravno nasprotno, večina bodo luknje (+), zato se temu reče. To pomeni, da bodo pritegnili elektrone. Da bi to dosegli, je dopiran z drugimi akceptorskimi nečistočami, to je trivalentnimi (aluminij, indij, galij, ...). Običajno je osnovni polprevodnik običajno silicij ali germanij, čeprav obstajajo tudi druge vrste. Dopanti so običajno v zelo majhnih dozah, in sicer po vrstnem redu enega atoma nečistoč na vsakih 100.000.000 atomov polprevodnika. V nekaterih primerih lahko nastanejo težka ali zelo dopirana območja, kot sta P + ali N +, ki imajo 1 nečistoč atom na 10.000.

• BJT (bipolarni križni tranzistor): to je bipolarni tranzistor, najbolj običajen. Vanj je treba vbrizgati osnovni tok, ki uravnava kolektorski tok. V notranjosti obstajata dve vrsti:
  • NPN: Kot že ime pove, ima polprevodniško območje, dopirano, da je tipa N, da deluje kot oddajnik, drugo osrednje P kot osnovo in drugo za kolektor, ki je prav tako tipa N.
  • PNP: v tem primeru je obratno, osnova bo tipa N, preostali dve pa tipa P. To bo popolnoma spremenilo njeno električno obnašanje in način uporabe.
• FET (tranzistor s poljskim učinkom): tranzistor s poljskim učinkom, njegova najpomembnejša razlika od BJT pa je način upravljanja s krmilnim terminalom. V tem primeru se nadzor izvaja z uporabo napetosti med vrati in izvorom. Znotraj te vrste obstaja več podtipov:
  • JFET: priključki FET se izčrpajo in imajo kanal ali polprevodniško območje, ki je lahko ena ali drugačna. Glede na to so lahko po vrsti:
    • Kanal N.
    • S kanala P.
  • MOSFET: njegova kratica izhaja iz Metal Oxide Semiconductor FET, imenovan tako, ker se pod stikom vrat uporablja tanka plast silicijevega dioksida, da se ustvari potrebno polje, s katerim se lahko nadzoruje prehod toka skozi njihov kanal, tako da obstaja pretok med vir in izdajatelj. Kanal je lahko tipa P, zato bosta na voljo dve vdolbinici N za odtok in vir; ali N-tipa, z dvema vdolbinicama tipa P za vir in odtok. Nekoliko se razlikujejo od zgornjih, v tem primeru lahko imate:
    • Izčrpanost ali izčrpanost:
      • Kanal N.
      • S kanala P.
    • Izboljšano ali izboljšano:
      • Kanal N.
      • S kanala P.
    • Drugo: TFT, CMOS, ...
• Drugi

The razlike temeljijo na notranji arhitekturi polprevodniških con vsak ...

MOSFET

Un MOSFET vam omogoča rokovanje z velikimi obremenitvami, kar je lahko koristno za določena vezja z vašim Arduinom, kot boste videli kasneje. Pravzaprav je zaradi svojih prednosti tako uporaben v sodobni elektroniki. Lahko deluje kot ojačevalnik ali elektronsko krmiljeno stikalo. Za vsako vrsto MOSFET-a, ki ga kupite, že veste, da morate prebrati podatkovni list, da si ogledate lastnosti, saj niso vse enake.

Razlika med enim od kanala N in P je:

• Kanal P: Za aktiviranje kanala P za prehod toka se na vrata priklopi negativna napetost. Vir mora biti priključen na pozitivno napetost. Upoštevajte, da je kanal, na katerem so vrata, pozitiven, vdolbine za odtok in vir pa negativne. Na ta način se tok "potisne" skozi kanal.
• Kanal N: V tem primeru na vrata deluje pozitivna napetost.

Njena zelo poceni predmeti, zato jih lahko kupite dober kup brez velikih stroškov. Tu je na primer nekaj reklam, ki jih lahko kupite v specializiranih trgovinah:

• Ni najdenih izdelkov.
• N-kanalni MOSFET tranzistorji.
• Ni najdenih izdelkov.
• Hladilniki.

Če jo boste uporabljali za večje moči, se bo segrela, zato bi bilo dobro uporabiti a hladilnik, da se ohladi malo…

Integracija z Arduinom

MOSFET je lahko zelo praktičen za nadzor signalov z vašim arduino ploščazato lahko služi na podoben način kot relejni modul, Če se spomnite. Pravzaprav se moduli MOSFET prodajajo tudi za Arduino, kot je to v primeru Ni najdenih izdelkov, eden najbolj priljubljenih. S temi moduli imate tranzistor že nameščen na majhnem tiskanem vezju in je enostavnejši za uporabo.

Ni pa edini, ki ga lahko uporabljate z Arduinom, obstajajo pa tudi drugi precej pogosti, kot je IRF520, IRF540, ki dopuščajo nazivne tokove 9.2 oziroma 28A v primerjavi z 14A za IRF530.

Na voljo je veliko modelov MOSFET, vendar ni priporočljivo, da se vsi uporabljajo neposredno s procesorjem, kot je Arduino zaradi omejevanja napetosti in jakosti v njegovih izhodih.

Če uporabljate modul IRF530N, položite Primer, priključek z oznako SIG na plošči lahko povežete z enim od zatičev na plošči Arduino UNO, kot je D9. Nato povežite GND in Vcc z ustreznima na plošči Arduino, na primer GND in 5v za napajanje.

Kar se tiče código Preprosto, kar bi uravnavalo to preprosto shemo, bi bilo naslednje, kar pomeni, da izhodna obremenitev pusti vsakih 5 sekund ali ne (v primeru naše sheme bi to bil motor, lahko pa je karkoli želite.) .):

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
}