מה זה PMOSFET, אתה יודע?

I. מבנה בסיסי ועקרון עבודה

1. מבנה בסיסי

ל-PMOSFETs יש מצעים ותעלות p מסוג n, והמבנה שלהם מורכב בעיקר משער (G), מקור (S) ומנקז (D). על מצע הסיליקון מסוג n, ישנם שני אזורי P+ המשמשים כמקור וניקוז, בהתאמה, והם מחוברים זה לזה דרך ערוץ p. השער ממוקם מעל התעלה ומבודד מהערוץ על ידי שכבת בידוד תחמוצת מתכת.

2. עקרונות הפעולה

PMOSFETs פועלים באופן דומה ל-NMOSFETs, אך עם הסוג ההפוך של ספקים. ב-PMOSFET, הספקים העיקריים הם חורים. כאשר מתח שלילי מופעל על השער ביחס למקור, נוצרת שכבה הפוכה מסוג p על פני השטח של הסיליקון מסוג n מתחת לשער, המשמשת כתעלה המחברת את המקור והניקוז. שינוי מתח השער משנה את צפיפות החורים בערוץ, ובכך שולט על מוליכות הערוץ. כאשר מתח השער נמוך מספיק, צפיפות החורים בערוץ מגיעה לרמה גבוהה מספיק כדי לאפשר הולכה בין המקור לניקוז; לעומת זאת, הערוץ מנותק.

II. מאפיינים ויישומים

1. מאפיינים

ניידות נמוכה: לטרנזיסטורי MOS ערוץ P יש ניידות חורים נמוכה יחסית, כך שהטרנסמוליכות של טרנזיסטורי PMOS קטנה מזו של טרנזיסטורי NMOS תחת אותה גיאומטריה ומתח פעולה.

מתאים ליישומים במהירות נמוכה ובתדר נמוך: בשל הניידות הנמוכה יותר, מעגלים משולבים של PMOS מתאימים יותר ליישומים באזורים בעלי מהירות נמוכה ובתדר נמוך.

תנאי הולכה: תנאי ההולכה של PMOSFETs מנוגדים ל-NMOSFET, המחייבים מתח שער נמוך ממתח המקור.

 

1. יישומים

מיתוג צד גבוה: PMOSFETs משמשים בדרך כלל בתצורות מיתוג צד גבוה, כאשר המקור מחובר לספק החיובי והניקוז מחובר לקצה החיובי של העומס. כאשר ה-PMOSFET מוליך, הוא מחבר את הקצה החיובי של העומס לספק החיובי, ומאפשר לזרם לזרום דרך העומס. תצורה זו נפוצה מאוד בתחומים כמו ניהול כוח והנעת מנוע.

מעגלי הגנה הפוכים: PMOSFETs יכולים לשמש גם במעגלי הגנה הפוכה כדי למנוע נזק למעגל שנגרם על ידי אספקת חשמל הפוכה או זרימת עומס חוזרת.

III. עיצוב ושיקולים

1. בקרת מתח שער

בעת תכנון מעגלי PMOSFET, נדרשת שליטה מדויקת במתח השער כדי להבטיח פעולה תקינה. מכיוון שתנאי ההולכה של PMOSFETs מנוגדים לאלו של NMOSFETs, יש לשים לב לקוטביות ולגודל מתח השער.

2. חיבור לטעון

בעת חיבור העומס, יש לשים לב לקוטביות העומס כדי להבטיח שהזרם זורם בצורה נכונה דרך ה-PMOSFET, ולהשפעת העומס על ביצועי ה-PMOSFET, כגון נפילת מתח, צריכת חשמל וכו'. , גם צריך לקחת בחשבון.

3. יציבות טמפרטורה

הביצועים של PMOSFETs מושפעים מאוד מהטמפרטורה, ולכן יש לקחת בחשבון את השפעת הטמפרטורה על הביצועים של PMOSFETs בעת תכנון מעגלים, ויש לנקוט באמצעים מתאימים כדי לשפר את יציבות הטמפרטורה של המעגלים.

4. מעגלי הגנה

על מנת למנוע פגיעה ב-PMOSFETs על ידי זרם יתר ומתח יתר במהלך הפעולה, יש להתקין מעגלי הגנה כגון הגנת זרם יתר והגנה מפני מתח יתר במעגל. מעגלי הגנה אלו יכולים להגן ביעילות על ה-PMOSFET ולהאריך את חיי השירות שלו.

 

לסיכום, PMOSFET הוא סוג של MOSFET עם מבנה ועיקרון עבודה מיוחדים. הניידות הנמוכה שלו והתאמתו ליישומים מהירים ותדרים נמוכים הופכים אותו ליישום נרחב בתחומים ספציפיים. בעת תכנון מעגלי PMOSFET, יש לשים לב לבקרת מתח השער, חיבורי עומס, יציבות טמפרטורה ומעגלי הגנה כדי להבטיח פעולה תקינה ואמינות המעגל.