Схемы Подключения Полевых Транзисторов – tokzamer.ru
Схемы включения биполярного транзистора Схемотехники используют следующие схемы подключения: с общей базой, общими электродами эмиттера и включение с общим коллектором Рис. Если пластина имеет показатель n, то будет р.
Что такое транзистор?
Читайте дополнительно: Как правильно сделать смету на электромонтажные работы
Виды транзисторов
Каждая из ветвей отличается на 0.
Изображение схем подключения полевых триодов Практически каждая схема способна работать при очень низких входных напряжениях. Схема включения MOSFET Традиционная, классическая схема включения «мосфет», работающего в режиме ключа открыт-закрыт , приведена на рис 3.
Испытания показали, что транзисторный ключ прекрасно работает, подавая напряжение на нагрузку.
Транзисторы управляются напряжением, и в статике не потребляют ток управления.
Если к такому транзистору приложить напряжение, к стоку плюс, а к истоку минус, через него потечет ток большой величины, он будет ограничен только сопротивлением канала, внешними сопротивлениями и внутренним сопротивлением источника питания. Это значит что нужно этого избежать, введя каскад с высоким входным сопротивлением. Среди них можно выделить: биполярные транзисторы с внедрёнными и их схему резисторами; комбинации из двух триодов одинаковых или разных структур в одном корпусе; лямбда-диоды — сочетание двух полевых триодов, образующих участок с отрицательным сопротивлением; конструкции, в которых полевой триод с изолированным затвором управляет биполярным триодом применяются для управления электромоторами. Чтобы на резисторе Rи не выделялась переменная составляющая напряжения, его шунтируют конденсатором Си.
Каскад с общим истоком дает очень большое усиление тока и мощности. Разница потенциалов достигает величины от 0,3 до 0,6 В.
Только вот стрелки на условном изображении полевых транзисторов имеют направление, прямо противоположное своим биполярным аналогам.
Это значит что нужно этого избежать, введя каскад с высоким входным сопротивлением. Стабильность при изменении температуры. При некотором напряжении Uси происходит сужение канала, при котором границы обоих р-n- переходов сужаются и сопротивление канала становится высоким. Это возможно благодаря тому, что не используется инжекция неосновных носителей заряда.
Принцип работы триода При обесточивании базы транзистор очень быстро приходит в первоначальное состояние и коллекторный переход закрывается. Поэтому использование такого подхода на практике сильного ограничено в усилительной технике.
Транзистор полевой
При добавлении бора акцептор легированный кремний станет полупроводником с дырочной проводимостью p-Si , то есть в его структуре будут преобладать положительно заряженные ионы.
Это главное отличие с точки зрения практики от биполярных транзисторов, которые управляются током.
На рисунке приведен полевой транзистор с каналом p-типа и затвором выполненным из областей n-типа. Опишем подробнее каждую модификацию.
Если изменить величину управляющего тока, то изменится интенсивность образования дырок на базе, что повлечёт за собой пропорциональное изменение амплитуды выходного напряжения, с сохранением частоты сигнала. Среди них можно выделить: биполярные транзисторы с внедрёнными и их схему резисторами; комбинации из двух триодов одинаковых или разных структур в одном корпусе; лямбда-диоды — сочетание двух полевых триодов, образующих участок с отрицательным сопротивлением; конструкции, в которых полевой триод с изолированным затвором управляет биполярным триодом применяются для управления электромоторами. С его ростом расширяются р-n- переходы, уменьшается площадь сечения токопроводящего канала, увеличивается его сопротивление, а, следовательно, уменьшается ток в канале.
Только вот стрелки на условном изображении полевых транзисторов имеют направление, прямо противоположное своим биполярным аналогам. Устройство полевого транзистора с управляющим p-n переходом Приведено на рис.
См. также: Подключить электричество к участку
Другие популярные статьи
Транзисторы бывают в разных корпусах, с разным количеством выводов, часто в одном корпусе объединяют два транзистора. Транзистор имеет три вывода: исток, сток, затвор. Vgs — управляющее напряжение, Vg-Vs.
Этот принцип используют для усиления сигналов. На конкретной схеме это p-канальный прибор затвор — это n-слой, имеет меньше удельное сопротивление, чем область канала p-слой , а область p-n-перехода в большей степени расположена в p-области по этой причине.
Похожие публикации
Типы полевых транзисторов и их схематическое обозначение. В результате возникают некомпенсированные заряды: в области n-типа — из отрицательных ионов, а в области p-типа из положительных.
Схема с общим истоком Истоком называют электрод, через который в канал поступают носители основного заряда. С общим стоком в. МДП — транзисторы выполняют двух типов — со встроенным каналом и с индуцированным каналом.
Полевые транзисторы: типовые схемы включения
Полевые транзисторы, схемы включения и правильная их настройка, именно это является основой корректной работы устройства, в котором задействованы полевые транзисторы. Широкий спектр преимуществ, таких как высокое входное сопротивление, простота изготовления, простота операций и так далее, делает МОП-транзисторы (FET) широко используемыми в различных устройствах, особенно в системах интегральных схем.
Полевые транзисторы — это МОП-транзисторы 2-го поколения после биполярных. Их можно использовать в качестве усилителей в осциллографах, испытательных и измерительных приборах, электронных вольтметрах, а также при коммутации.
Давайте вначале посмотрим подробно на схемы включения FET-транзисторов, варианты которых показаны ниже. В способах включения полевиков в схему нет ничего нового, принцип почти такой же как у биполярных приборах. То есть, существует три основных варианта включения: с общим истоком, с общим стоком или с общим затвором. Но управляются эти два полупроводника по разному: у биполярного прибора базовый ток является управляющим, а у полевого — напряжение затвора.
Полевые транзисторы включенные с общим истоком
Схема подключения полевика с общим истоком, в принципе такая же как и у биполярного прибора включенного с общим эмиттером. Такой тип включения обусловлен возможностью передавать большой ток и мощность, при этом в цепи стока транзистора происходит переворот напряжения фазы.
Сопротивление на входе цепи затвор-исток становится очень высоким, которое насчитывает несколько сотен мОм. Однако его можно уменьшить, если включить в схему дополнительный резистор в разрыв затвора и истока, тем самым гальванически подтянется затвор на общую точку проводов.
Такой вариант является защитой МОП-транзистора от электромагнитных наводок.
Номинальное сопротивление резистора защиты Rз может находится в диапазоне 1-3 мОм, а его подбор выполняется таким образом, чтобы этот шунт не мог очень влиять на сопротивление перехода затвор-исток, однако и нельзя позволить возникновению слишком большого напряжения от управляющего p-n перехода, смещенного в обратном направлении.
Значительное сопротивление на входе полевого транзистора, подключенного по схеме с общим истоком, можно считать важным преимуществом относительно других подобных полупроводников, особенно когда его применяют в конструкциях для усиления напряжения и мощности. Во всяком случае общее сопротивление резистора Rc, установленного в цепи стока, как правило больше нескольких килоом не бывает.
Полевые транзисторы включенные с общим стоком
Полевой транзистор с общим стоком, и если сравнивать этот тип подключения с биполярным прибором, то это, не что иное как подключение с общим коллектором.
Такой способ подключение в основном применяется в каскадах согласования силовых цепей, и обеспечивать выходное напряжение совпадающее по фазе с входным.
МОП-транзисторы включенные с общим затвором
Полевик с общим затвором — по аналогии с биполярным прибором, будет означать — каскад с общей базой. Токовое усиление здесь отсутствует, соответственно и коэффициент усиления по мощности в несколько крат ниже каскада включенного с общим истоком. В период усиления, напряжение находится в той же фазе, которая является управляющей.
Справедливо считать, что если выходной ток имеет такое же значение как и входной, в таком случае коэффициент токового усиления равняется «1», а коэффициент увеличения напряжения, будет составлять более единицы.
В этом включении имеется особенная характеристика — обратная отрицательная токовая связь в параллели, так как во время увеличения напряжения управления на входе, возможности истока нарастают, а ток стока идет в сторону меньшего значения, следовательно понижает напряжение на установленном резисторе в цепочке истока Rи.
Исходя из выше сказанного можно определить, что в одном случае напряжение на истоковом резисторе увеличивается за счет повышения входящего сигнала, но вместе с тем происходит уменьшение снижение тока в цепи стока — это то, что называется отрицательной обратной связью.
Такое фактическое явление создает более широкий диапазон высоких частот, следовательно схема включения с общим затвором очень распространена в устройствах усиливающих высокочастотное напряжение.
FET в качестве коммутатора | Работа MOSFET или JFET в качестве переключателя
В этом руководстве мы узнаем о полевых транзисторах или FET, их работе, областях работы и увидим работу FET в качестве переключателя. Мы увидим, как JFET и MOSFET можно использовать в коммутационных приложениях.
Краткое описание
Введение
Широкий спектр преимуществ, таких как высокое входное сопротивление, простота изготовления, простота эксплуатации и т. д., делает полевые транзисторы широко используемыми в различных приложениях, особенно в системах с интегральными схемами.
9Полевые транзисторы 0003
— это транзисторы поколения 2 -го поколения после биполярных транзисторов. Их можно использовать в качестве усилителей в осциллографах, контрольно-измерительных приборах, электронных вольтметрах и т. д., а также в коммутационных действиях.
Давайте подробно рассмотрим работу полевого транзистора в качестве переключателя. Но перед этим мы должны сначала взглянуть на основы полевого транзистора и его работы.
[адсенс1]
НАВЕРХ
FET и его рабочие регионыПолевой транзистор — это униполярное устройство, в котором ток переносится только основными носителями (либо мотыгами, либо электронами). FET — это устройство, управляемое напряжением, что означает, что за счет управления напряжением между затвором и истоком выходной ток изменяется.
Давайте рассмотрим N-канальный JFET для понимания рабочих областей. Работа или характеристики JFET разделены на три разные области, а именно омическую область, область насыщения и область отсечки. Напряжение, прикладываемое к стоку, обозначается как V DS (иногда также обозначается как V DD ), а напряжение на затворе обозначается как V GS или V GG .
Омическая область (V DS > 0 и V DS
В этом региональном канале. Разбил уровень канала. а полевой транзистор действует как переменный резистор.
При этом значение V DS больше нуля и меньше V P , чтобы канал не защемлялся, а ток I D увеличивался. Когда мы увеличиваем напряжение истока затвора V GS , проводимость канала падает, а сопротивление увеличивается. Следовательно, области истощения будут расширяться больше, что делает канал узким. Сопротивление канала обычно изменяется от 100 Ом до 10 кОм и, очевидно, регулирует напряжение. Следовательно, в этой области транзистор действует как резистор, управляемый напряжением.
[адсенс2]
Область насыщения (V DS > V GS – V P )
Эта область начинается с точки, где V DS больше, чем V GS Minus V P , здесь V V GS V P , V V GS V P , V GS V P , V GS V P , V GS V P , V GS V P , V Следовательно, эту область также называют областью постоянного тока.
Область отсечки (V GS < V P )
Это область, в которой ток стока I D равен нулю и устройство выключено. При этом напряжение истока затвора V GS меньше напряжения отсечки V P . Это означает, что значение V GS более отрицательное, чем V P . Следовательно, канал закрывается и не пропускает ток через устройство.
НАВЕРХ
Полевой транзистор в качестве переключателя (JFET) Из приведенного выше обсуждения становится ясно, что полевой транзистор можно использовать в качестве переключателя, работая в двух областях: области отсечки и области насыщения. . Когда V GS равно нулю, полевой транзистор работает в области насыщения и через него протекает максимальный ток. Следовательно, это похоже на полностью включенное состояние. Точно так же, когда приложенное VGS более отрицательное, чем напряжение отсечки, полевой транзистор работает в области отсечки и не пропускает ток через устройство. Следовательно, полевой транзистор находится в полностью выключенном состоянии. Полевой транзистор можно использовать в качестве переключателя в различных конфигурациях, некоторые из них приведены ниже.
НАВЕРХ
Полевой транзистор, используемый в качестве шунтирующего переключателя
Давайте посмотрим на рисунок ниже, где полевой транзистор подключен параллельно нагрузке и действует как аналоговый переключатель.
- Когда VGS равен нулю, полевой транзистор включается, работая в области насыщения, и его сопротивление очень мало, около 100 Ом. Выходное напряжение на полевом транзисторе равно V OUT = V in * {R DS / (R D + R DS (ON) )}. Так как сопротивление R D очень велико, выходное напряжение приблизительно считается равным нулю.
- Когда мы подаем отрицательное напряжение, равное напряжению отсечки на затворе, полевой транзистор работает в области отсечки и действует как высокоомное устройство, а выходное напряжение равно входному напряжению.
НАВЕРХ
Полевой транзистор используется в качестве последовательного переключателя
На рисунке ниже показана другая конфигурация схемы переключателя на полевых транзисторах. В этой схеме полевой транзистор действует как последовательный переключатель. Он действует как замкнутый переключатель, если управляющее напряжение равно нулю, и открытый переключатель, если управляющее напряжение отрицательное. Когда FET включен, входной сигнал появится на выходе, а когда он выключен, выход равен нулю.
Полевой транзистор в виде последовательного переключателяНАВЕРХ
Пример N-канального JFET в качестве переключателя
На рисунке ниже показано, как N-канальный JFET используется для переключения светодиода. Светодиод подключается между клеммой питания и источника через резистор. Здесь резистор используется для ограничения тока через светодиод. Вывод затвора транзистора подключен к отрицательному источнику питания.
- Из приведенного выше обсуждения следует, что нулевое напряжение на клемме затвора приводит к протеканию тока через светодиод, поскольку полевой транзистор находится в режиме насыщения. Поэтому светодиод загорается.
- При достаточном отрицательном напряжении на клемме затвора (около 3-4 вольт) полевой транзистор JFET переходит в режим отсечки, поэтому светодиод гаснет.
НАВЕРХ
P-канальный JFET в качестве переключателяДо сих пор мы обсуждали N-канальный JFET в качестве переключателя. Другой тип JFET – это P-канальный JFET, и работа этого полевого транзистора также аналогична N-типу, но разница заключается только в положительном напряжении на клемме затвора.
- Когда напряжение затвор-исток равно нулю, полевой транзистор работает в области насыщения, поэтому полевой транзистор включается, что, в свою очередь, вызывает протекание тока от стока к истоку.
- И положительное напряжение между затвором и истоком приводит к отключению тока через полевой транзистор. Таким образом, полевой транзистор находится в состоянии разомкнутой цепи.
В НАЧАЛО
Пример P-канального JFET в качестве переключателя
Подобно светодиоду, управляемому N-канальным JFET, схема P-канального переключаемого JFET приведена ниже. Разница между двумя схемами заключается в источнике питания на клемме затвора.
- Состояние включения остается одинаковым для обеих цепей, т.е. нулевое напряжение на клемме затвора заставляет светодиод светиться, когда полевой транзистор активен.
- Для переключения полевого транзистора в режим отсечки достаточное положительное напряжение (в данном случае от 3 до 4 вольт) останавливает ток в цепи. Поэтому светодиод выключается. Мы также можем использовать полевые транзисторы для включения цепей реле, драйверов двигателей и других электронных схем управления.
НАВЕРХ
МОП-транзистор в качестве переключателяДругой тип полевого транзистора — это МОП-транзистор, который также является устройством, управляемым напряжением. Уровень V GS , при котором ток стока увеличивается или начинает протекать, называется пороговым напряжением V T . Следовательно, если мы увеличим V GS , ток стока также увеличится. И если мы увеличим V GS
, оставив V DS постоянным, то ток стока достигнет уровня насыщения, как в случае JFET.MOSFET работает в режиме отсечки, когда V GS ниже порогового уровня. Следовательно, в этом режиме ток стока не течет. Таким образом, действует как переключатель OPEN
. Для лучшего понимания рассмотрите рисунок ниже, где N-канальный полевой МОП-транзистор переключается для разных напряжений на клеммах затвора.
- На приведенном ниже рисунке клемма затвора MOSFET подключена к V DD , так что напряжение на клемме затвора максимально. Это делает сопротивление канала настолько малым, что позволяет протекать максимальному току стока. Это называется режимом насыщения, и в этом режиме полевой МОП-транзистор полностью включается как замкнутый переключатель. Для полевого МОП-транзистора с P-каналом для включения потенциал затвора должен быть более отрицательным по отношению к истоку.
- В области отсечки приложенное V
НАВЕРХ
Пример MOSFET в качестве переключателя
Рассмотрим схему MOSFET, которая управляет светодиодом, как показано на рисунке. Здесь N-канальный полевой МОП-транзистор используется для переключения светодиода с помощью простого переключателя.
- Когда переключатель находится в разомкнутом состоянии, напряжение на затворе равно нулю относительно земли или истока. Таким образом, МОП-транзистор остается выключенным, и светодиод не светится.
- Когда переключатель нажат, чтобы закрыть его, соответствующее положительное напряжение (в данном случае 5 В) подается на клемму затвора. Итак, МОП-транзистор включается, и светодиод начинает светиться.
- Здесь это простая резистивная нагрузка, но в случае любых индуктивных нагрузок, таких как двигатели, реле, мы должны использовать обратные диоды на нагрузке для защиты МОП-транзистора от наведенных напряжений.
В большинстве схем в качестве переключателя используется МОП-транзистор по сравнению с JFET из-за его преимуществ. Мы также можем использовать схему переключения (для работы нагрузки на определенной частоте переключения) для JFET и MOSFET для получения сигналов ШИМ в зависимости от требований нагрузки.
Мы надеемся, что эта общая информация помогла вам понять, как мы можем переключать нагрузки с помощью полевых транзисторов с условиями переключения и необходимыми цифрами. Вы также можете написать нам о любых сомнениях или технической помощи по этой концепции в разделе комментариев ниже.
Верхнее
Предыдущий – Транзистор как переключатель
Далее – Дарлингтон Транзистор
| Нажмите здесь для INDEX. |
| ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ – FETS |
| В.Райан © 2019-2022 |
| PDF-ФАЙЛ – НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ РАБОЧИЙ ЛИСТ ДЛЯ ПЕЧАТИ |
Полевые транзисторы имеют исток, сток и затвор, которые расположены аналогично «выводам» биполярного транзистора (BJT), такого как NPN или PNP-транзистор – коллектор, база и эмиттер. Затвор полевого транзистора играет ту же роль, что и основание биполярного транзистора. |
| Полевые транзисторы — это цифровые устройства, действующие как «переключатель» или «усилитель». Они имеют относительно высокое входное сопротивление, что является преимуществом перед биполярными транзисторами. Полевые транзисторы имеют то преимущество, что они являются устройствами, управляемыми напряжением, тогда как биполярные транзисторы, такие как NPN-транзисторы, управляются током, потребляя больший ток из цепи. Полевые транзисторы обеспечивают большую защиту вторичной цепи. Следовательно, они идеально подходят для обеспечения выходного сигнала для соленоидов и двигателей, обеспечивая их правильную работу. Полевые транзисторы физически меньше, чем BJT. Следовательно, готовая коммерческая схема будет занимать меньшую площадь, чем схема, включающая биполярные транзисторы. Хотя полевые транзисторы более дороги в производстве, чем биполярные транзисторы, они предпочтительнее в большинстве коммерческих схем, за исключением схем усилителей. Транзисторы с биполярным переходом предпочтительнее использовать в схемах усилителя, так как они обеспечивают больший коэффициент усиления, чем полевые транзисторы. |
| КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЫЧНЫХ ПТ |
Доступны различные полевые транзисторы, некоторые из которых показаны ниже. JFET-переходной полевой транзистор |
| Две схемы ниже включают N-канальный МОП-транзистор. Вход на затвор запускает полевой МОП-транзистор, позволяя току течь через сток и исток, приводя в действие двигатель и зуммер. |
| КОНТРОЛЬНАЯ ВЕРСИЯ МАСТЕРА ПОЛЕВЫХ И ДВИГАТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ |
| ИЗОБРАЖЕНИЕ СХЕМЫ ПТ / ДВИГАТЕЛЯ |
| МАСТЕР ЦЕПЕЙ ВЕРСИЯ ЗУММЕРА / МОТОРНАЯ ЦЕПЬ |
| ИЗОБРАЖЕНИЕ СХЕМЫ ПТ / ДВИГАТЕЛЯ |
Цепь датчика температуры, показанная ниже, частично зависит от МОП-транзистора.Больше новостей |