Transistor efek medan logam-oksida-semikonduktor atau MOSFET adalah perangkat yang dikendalikan tegangan yang dibangun dengan terminal seperti sumber, tiriskan, gerbang & badan untuk memperkuat atau mengalihkan tegangan di dalam sirkuit dan juga banyak digunakan dalam IC untuk aplikasi digital. Ini juga digunakan di sirkuit analog seperti amplifier dan filter. MOSFET terutama dirancang untuk mengatasi kelemahan dari FAKTA seperti resistensi pengurasan tinggi, impedansi input sedang & operasi lambat. MOSFET adalah dua jenis mode peningkatan dan mode deplesi. Artikel ini membahas salah satu jenis MOSFET yaitu mode penipisan MOSFET – jenis, bekerja dengan aplikasi.

Apa itu Depletion Mode MOSFET?

MOSFET yang biasanya AKTIF tanpa menerapkan tegangan gerbang apa pun saat Anda terhubung dikenal sebagai MOSFET mode penipisan. Pada MOSFET ini, aliran arus dari terminal drain ke source. Jenis MOSFET ini juga dikenal sebagai biasanya pada perangkat.

Setelah tegangan diterapkan di terminal gerbang MOSFET, saluran ke saluran sumber akan menjadi lebih resistif. Ketika tegangan sumber gerbang meningkat lebih banyak, aliran arus dari saluran ke sumber akan berkurang sampai aliran arus dari saluran ke sumber berhenti.

“cara mengatur kecepatan motor listrik ”

Silakan merujuk ke tautan ini untuk mengetahui lebih banyak tentang MOSFET sebagai Sakelar

Simbol MOSFET Mode Deplesi

Simbol mode deplesi MOSFET untuk p-channel dan n-channel ditunjukkan di bawah ini. Dalam MOSFET ini, simbol panah mewakili jenis MOSFET seperti tipe-P atau tipe-N. Jika simbol panah berada di arah dalam maka itu adalah n-channel dan jika simbol panah di luar, maka itu adalah p-channel.

Simbol Penipisan MOSFET

Bagaimana Mode Deplesi MOSFET Bekerja?

Deplesi MOSFET diaktifkan secara default. Di sini, terminal sumber & saluran pembuangan terhubung secara fisik. Untuk memahami cara kerja MOSFET, mari kita pahami jenis-jenis Depletion MOSFET.

Jenis Mode Deplesi MOSFET

Itu Struktur MOSFET mode penipisan bervariasi berdasarkan jenisnya. MOSFET adalah dua jenis mode deplesi p-channel dan mode deplesi n-channel. Jadi, masing-masing jenis struktur MOSFET mode deplesi dan kerjanya dibahas di bawah ini.

MOSFET Deplesi N-Channel

Struktur N-Channel Depletion MOSFET ditunjukkan di bawah ini. Dalam jenis MOSFET deplesi ini, sumber dan saluran dihubungkan oleh strip kecil semikonduktor tipe-N. Substrat yang digunakan dalam MOSFET ini adalah semikonduktor tipe-P dan elektron adalah pembawa muatan mayoritas dalam MOSFET jenis ini. Di sini, sumber & salurannya didoping berat.

Konstruksi MOSFET mode penipisan saluran-N adalah sama dibandingkan dengan mode peningkatan n saluran MOSFET kecuali cara kerjanya berbeda. Celah antara terminal sumber dan saluran pembuangan terdiri dari pengotor tipe-n.

N Channel Deplesi MOSFET

Ketika kami menerapkan perbedaan potensial antara kedua terminal seperti sumber & saluran, arus mengalir ke seluruh wilayah-n substrat. Ketika tegangan negatif diterapkan di terminal gerbang MOSFET ini, pembawa muatan seperti elektron akan ditolak & dipindahkan ke dalam wilayah-n di bawah lapisan dielektrik. Jadi penipisan pembawa muatan akan terjadi di dalam saluran.

Dengan demikian, konduktivitas saluran secara keseluruhan akan berkurang. Pada kondisi ini, setelah tegangan yang sama diterapkan pada terminal GATE, arus drain akan berkurang. Setelah tegangan negatif meningkat lebih lanjut mencapai mode cubit .

Ini dia mengalirkan arus dikendalikan dengan mengubah penipisan pembawa muatan di dalam saluran sehingga, ini disebut penipisan MOSFET . Di sini, terminal pembuangan berada dalam potensial +ve, terminal gerbang berada dalam potensial -ve & sumber berada pada potensial '0'. Jadi variasi tegangan antara saluran pembuangan ke gerbang tinggi dibandingkan dari sumber ke gerbang, sehingga lebar lapisan penipisan saluran pembuangan tinggi dibandingkan dengan terminal sumber.

MOSFET Penipisan Saluran-P

Dalam MOSFET penipisan Saluran P, strip kecil semikonduktor tipe-P menghubungkan sumber dan saluran. Sumber dan saluran adalah semikonduktor tipe-P dan Substrat adalah semikonduktor tipe-N. Mayoritas pembawa muatan adalah lubang.

Konstruksi MOSFET deplesi saluran p sangat berlawanan dengan MOSFET mode deplesi saluran n. MOSFET ini termasuk saluran yang dibuat di antara wilayah sumber & saluran pembuangan yang sangat didoping dengan pengotor tipe-p. Jadi, dalam MOSFET ini, substrat tipe-n digunakan dan salurannya adalah tipe-p seperti yang ditunjukkan pada diagram.

MOSFET Penipisan Saluran P

Setelah kita menerapkan tegangan +ve di terminal gerbang MOSFET, maka pembawa muatan minoritas seperti elektron di wilayah tipe-p akan tertarik karena aksi elektrostatik & membentuk ion pengotor negatif tetap. Jadi daerah penipisan akan terbentuk di dalam saluran & akibatnya, konduktivitas saluran berkurang. Dengan cara ini, arus pembuangan dikendalikan dengan menerapkan tegangan +ve di terminal gerbang.

Untuk mengaktifkan MOSFET tipe depletion tipe ini, tegangan gate harus 0V dan nilai arus drain yang besar agar transistor berada pada daerah aktif. Jadi, sekali lagi untuk menghidupkan MOSFET ini, tegangan +ve diberikan pada terminal sumber. Jadi dengan tegangan positif yang cukup & tidak ada tegangan yang diterapkan pada terminal basis, MOSFET ini akan beroperasi secara maksimal & memiliki arus yang tinggi.

Untuk menonaktifkan MOSFET penipisan saluran-P, ada dua cara Anda dapat memotong tegangan positif bias, yang memberi daya pada saluran pembuangan jika tidak, Anda dapat menerapkan tegangan -ve ke terminal gerbang. Setelah tegangan -ve diberikan ke terminal gerbang, arus akan berkurang. Ketika tegangan gerbang berubah lebih negatif, arus berkurang hingga cutoff, maka MOSFET akan berada dalam kondisi 'OFF'. Jadi, ini menghentikan sumber besar untuk mengalirkan arus.

Jadi, sekali lagi tegangan -ve diberikan ke terminal gerbang MOSFET ini, maka MOSFET ini akan mengalirkan arus lebih sedikit & akan ada di terminal sumber-penguras. Setelah tegangan gerbang mencapai ambang tegangan –ve tertentu, maka transistor akan mati. Jadi, tegangan -ve mematikan transistor.

Karakteristik

Itu menguras karakteristik MOSFET dibahas di bawah ini.

Karakteristik Drain dari MOSFET Deplesi saluran N

Karakteristik saluran dari MOSFET deplesi saluran n ditunjukkan di bawah ini. Karakteristik ini diplot antara VDS dan IDSS. Ketika kita terus meningkatkan nilai VDS maka ID akan meningkat. Setelah tegangan tertentu, ID arus pembuangan akan menjadi konstan. Nilai arus saturasi untuk Vgs = 0 disebut IDSS.

Setiap kali tegangan yang diberikan negatif, dan kemudian tegangan di terminal gerbang ini akan mendorong pembawa muatan seperti elektron ke substrat. Dan juga lubang di dalam substrat tipe-p ini akan tertarik oleh elektron-elektron ini. Jadi karena tegangan ini, elektron di dalam saluran akan bergabung kembali dengan lubang. Tingkat rekombinasi akan tergantung pada tegangan negatif yang diterapkan.

Karakteristik Drain dari N channel MOSFET

Setelah kita meningkatkan tegangan negatif ini, tingkat rekombinasi juga akan meningkat sehingga akan menurunkan no. elektron yang tersedia dalam saluran ini dan akan mengurangi aliran arus secara efektif.

jika kita amati karakteristik diatas terlihat bahwa ketika nilai VGS semakin negatif maka arus drain akan semakin berkurang. Pada tegangan tertentu, tegangan negatif ini akan menjadi nol. Tegangan ini dikenal sebagai tegangan pinch-off.

MOSFET ini juga bekerja untuk tegangan positif, jadi ketika kita menerapkan tegangan positif di terminal gerbang maka elektron akan tertarik ke N-channel. Jadi tidak. elektron dalam saluran ini akan meningkat. Jadi arus yang mengalir di dalam saluran ini akan meningkat. Jadi untuk nilai Vgs positif, ID akan lebih banyak dari IDSS.

Karakteristik Transfer dari N channel Depletion MOSFET

Karakteristik transfer MOSFET deplesi saluran N ditunjukkan di bawah ini yang mirip dengan JFET. Karakteristik ini menentukan hubungan utama antara ID dan VGS untuk nilai VDS tetap. Untuk nilai VGS positif, kita juga bisa mendapatkan nilai ID.

Oleh karena itu, kurva karakteristik akan meluas ke sisi kanan. Setiap kali nilai VGS positif, no. elektron dalam saluran akan meningkat. Ketika VGS positif maka wilayah ini adalah wilayah peningkatan. Demikian pula ketika VGS negatif maka daerah ini dikenal sebagai daerah deplesi.

Karakteristik Transfer saluran MOSFET N penipisan

N channel Depletion MOSFET Karakteristik Transfer

Hubungan utama antara ID dan Vgs dapat dinyatakan melalui ID = IDSS (1-VGS/VP)^2. Dengan menggunakan ekspresi ini, kita dapat menemukan nilai ID untuk Vgs.

Karakteristik Drain dari MOSFET Deplesi saluran P

Karakteristik drain dari MOSFET deplesi saluran P ditunjukkan di bawah ini. Di sini, tegangan VDS negatif dan tegangan Vgs positif. Setelah kita terus meningkatkan Vgs maka Id(drain current) akan berkurang. Pada tegangan pinch-off, Id ini ( mengalirkan arus) akan menjadi nol. Setelah VGS negatif, maka nilai ID akan lebih tinggi dari IDSS.

Karakteristik Transfer MOSFET Deplesi saluran P

Karakteristik transfer MOSFET deplesi saluran P ditunjukkan di bawah ini yang merupakan gambar cermin dari karakteristik transfer MOSFET deplesi saluran n. Di sini kita dapat mengamati bahwa arus drain meningkat di wilayah VGS positif dari titik cut-off hingga IDSS, dan kemudian terus meningkat ketika nilai VGS negatif meningkat.

Karakteristik Drain & Transfer dari MOSFET Deplesi saluran P

Aplikasi

Aplikasi MOSFET deplesi meliputi yang berikut ini.

MOSFET penipisan ini dapat digunakan dalam sumber arus konstan & rangkaian regulator linier sebagai lulus transistor .
Ini banyak digunakan dalam rangkaian catu daya tambahan start-up.
Biasanya, MOSFET ini AKTIF ketika tidak ada tegangan yang diterapkan yang berarti mereka dapat menghantarkan arus dalam kondisi normal. Jadi ini digunakan dalam rangkaian logika digital sebagai Resistor Beban.
Ini digunakan untuk sirkuit flyback dalam IC PWM.
Ini digunakan di Telecom Switch, Solid State Relay, dan banyak lagi.
MOSFET ini digunakan dalam sirkuit penyapu tegangan, sirkuit monitor arus, sirkuit driver array yang dipimpin, dll.

Jadi, ini adalah ikhtisar dari mode penipisan MOSFET – bekerja dengan aplikasi. Berikut adalah pertanyaan untuk Anda, apa itu mode peningkatan MOSFET?