Mikä on PMOSFET, tiedätkö?

I. Perusrakenne ja toimintaperiaate

1. Perusrakenne

PMOSFETeissä on n-tyypin substraatit ja p-kanavat, ja niiden rakenne koostuu pääosin portista (G), lähteestä (S) ja nielusta (D). N-tyypin piisubstraatilla on kaksi P+-aluetta, jotka toimivat lähteenä ja nieluna, vastaavasti, ja ne on kytketty toisiinsa p-kanavan kautta. Portti sijaitsee kanavan yläpuolella ja on eristetty kanavasta metallioksidieristekerroksella.

2. Toimintaperiaatteet

PMOSFETit toimivat samalla tavalla kuin NMOSFETit, mutta päinvastaisilla kantoaaltotyypeillä. PMOSFETissä pääkannattimet ovat reikiä. Kun hilaan kohdistetaan negatiivinen jännite lähteeseen nähden, muodostuu n-tyypin piin pinnalle hilan alle p-tyyppinen käänteiskerros, joka toimii lähteen ja viemärin yhdistävänä ojana. Hilajännitteen muuttaminen muuttaa kanavan reikien tiheyttä ja siten säätelee kanavan johtavuutta. Kun hilajännite on tarpeeksi alhainen, kanavan reikien tiheys saavuttaa riittävän korkean tason mahdollistaakseen johtumisen lähteen ja viemärin välillä; päinvastoin kanava katkeaa.

II. Ominaisuudet ja sovellukset

1. Ominaisuudet

Matala liikkuvuus: P-kanavaisilla MOS-transistoreilla on suhteellisen alhainen reikäliikkuvuus, joten PMOS-transistoreiden transkonduktanssi on pienempi kuin NMOS-transistoreilla samalla geometrialla ja käyttöjännitteellä.

Soveltuu hitaisiin, matalataajuisiin sovelluksiin: Pienemmän liikkuvuuden vuoksi PMOS-integroidut piirit sopivat paremmin hitaiden taajuuksien alueilla.

Johtoolosuhteet: PMOSFET:ien johtavuusolosuhteet ovat päinvastaiset kuin NMOSFET:ien, mikä vaatii hilajännitteen, joka on pienempi kuin lähdejännite.

 

1. Sovellukset

High Side Switching: PMOSFETejä käytetään tyypillisesti yläpuolen kytkentäkokoonpanoissa, joissa lähde on kytketty positiiviseen syöttöön ja viemäri on kytketty kuorman positiiviseen päähän. Kun PMOSFET johtaa, se yhdistää kuorman positiivisen pään positiiviseen syöttöön, jolloin virta kulkee kuorman läpi. Tämä kokoonpano on hyvin yleinen esimerkiksi virranhallinnassa ja moottorikäytöissä.

Käänteissuojauspiirit: PMOSFETejä voidaan käyttää myös käänteissuojapiireissä estämään käänteisen virransyötön tai kuormavirran takaisinvirtauksen aiheuttamat vauriot piirille.

III. Suunnittelu ja huomioita

1. PORTIN JÄNNITESÄÄTÖ

PMOSFET-piirejä suunniteltaessa tarvitaan tarkkaa hilajännitteen säätöä oikean toiminnan varmistamiseksi. Koska PMOSFETien johtavuusolosuhteet ovat päinvastaiset kuin NMOSFET:ien, on kiinnitettävä huomiota hilajännitteen napaisuuteen ja suuruuteen.

2. Lataa yhteys

Kuormaa kytkettäessä on kiinnitettävä huomiota kuorman napaisuuteen, jotta varmistetaan, että virta kulkee oikein PMOSFETin läpi, sekä kuorman vaikutukseen PMOSFETin suorituskykyyn, kuten jännitehäviöön, virrankulutukseen jne. , on myös otettava huomioon.

3. Lämpötilan vakaus

PMOSFET:ien suorituskykyyn vaikuttaa suuresti lämpötila, joten lämpötilan vaikutus PMOSFETien suorituskykyyn on otettava huomioon piirejä suunniteltaessa ja vastaavilla toimenpiteillä on ryhdyttävä parantamaan piirien lämpötilastabiilisuutta.

4. Suojapiirit

Jotta PMOSFETit eivät vaurioidu ylivirrasta ja ylijännitteestä käytön aikana, piiriin on asennettava suojapiirit, kuten ylivirtasuoja ja ylijännitesuoja. Nämä suojapiirit voivat suojata tehokkaasti PMOSFETiä ja pidentää sen käyttöikää.

 

Yhteenvetona voidaan todeta, että PMOSFET on MOSFET-tyyppi, jolla on erityinen rakenne ja toimintaperiaate. Sen alhainen liikkuvuus ja soveltuvuus hitaisiin ja matalataajuisiin sovelluksiin tekevät siitä laajan käyttökelpoisuuden tietyillä aloilla. PMOSFET-piirejä suunniteltaessa on kiinnitettävä huomiota hilajännitteen ohjaukseen, kuormitusliitäntöihin, lämpötilan vakauteen ja suojapiireihin piirin oikean toiminnan ja luotettavuuden varmistamiseksi.