Berbagai Jenis Transistor Efek Medan (FET) dan Prinsip Kerja

Berbagai Jenis Transistor Efek Medan (FET) dan Prinsip Kerja
Sekelompok transistor efek medan

Sekelompok transistor efek medan



Transistor efek medan atau FET adalah transistor, di mana arus keluaran dikendalikan oleh medan listrik. FET kadang-kadang disebut transistor unipolar karena melibatkan operasi jenis pembawa tunggal. Jenis dasar transistor FET sangat berbeda dari BJT dasar transistor . FET adalah perangkat semikonduktor tiga terminal, dengan terminal source, drain, dan gate.

Muatan yang dibawa adalah elektron atau lubang, yang mengalir dari sumber untuk mengalir melalui saluran aktif. Aliran elektron dari sumber ke saluran ini dikendalikan oleh tegangan yang diterapkan melintasi gerbang dan terminal sumber.






Jenis Transistor FET

FET terdiri dari dua jenis - JFET atau MOSFET.

Persimpangan FET

Sebuah FET Persimpangan

Sebuah FET Persimpangan



Transistor Junction FET adalah jenis transistor efek medan yang dapat digunakan sebagai sakelar yang dikendalikan secara elektrik. Itu energi listrik mengalir melalui saluran aktif antara sumber ke terminal drainase. Dengan menerapkan kebalikannya tegangan bias ke terminal gerbang , saluran diregangkan sehingga arus listrik dimatikan sepenuhnya.

Transistor FET persimpangan tersedia dalam dua polaritas yaitu

N- Saluran JFET


N saluran JFET

N saluran JFET

N channel JFET terdiri dari bar tipe-n di sisi mana dua layer tipe-p di-doping. Saluran elektron merupakan saluran N untuk perangkat. Dua kontak ohmik dibuat di kedua ujung perangkat saluran-N, yang dihubungkan bersama untuk membentuk terminal gerbang.

Terminal sumber dan saluran diambil dari dua sisi batang lainnya. Perbedaan potensial antara terminal sumber dan drain disebut sebagai Vdd dan perbedaan potensial antara terminal sumber dan gerbang disebut sebagai Vgs. Aliran muatan terjadi karena aliran elektron dari sumber ke saluran pembuangan.

Setiap kali tegangan positif diterapkan melintasi drain dan terminal sumber, elektron mengalir dari sumber 'S' ke terminal 'D' drain, sedangkan Id arus drain konvensional mengalir melalui drain ke sumber. Saat arus mengalir melalui perangkat, perangkat berada dalam satu status.

Ketika tegangan polaritas negatif diterapkan ke terminal gerbang, daerah penipisan dibuat di saluran. Lebar saluran berkurang, sehingga meningkatkan tahanan saluran antara sumber dan saluran. Karena persimpangan sumber gerbang bias balik dan tidak ada arus yang mengalir di perangkat, itu dalam kondisi mati.

Jadi pada dasarnya jika tegangan yang diterapkan pada terminal gerbang dinaikkan, lebih sedikit jumlah arus yang akan mengalir dari sumber ke drain.

Saluran N JFET memiliki konduktivitas yang lebih besar daripada saluran P JFET. Jadi saluran N JFET adalah konduktor yang lebih efisien dibandingkan dengan saluran P JFET.

P-Channel JFET

trzvp2106.dllSaluran P JFET terdiri dari batang tipe-P, di dua sisi di mana lapisan tipe-n didoping. Terminal gerbang dibentuk dengan menggabungkan kontak ohmik di kedua sisi. Seperti di saluran N JFET, terminal sumber dan saluran diambil dari dua sisi bar lainnya. Saluran tipe-P, terdiri dari lubang sebagai pembawa muatan, dibentuk antara sumber dan terminal drain.

P saluran JFET bar

P saluran JFET bar

Tegangan negatif diterapkan ke saluran pembuangan dan terminal sumber memastikan aliran arus dari sumber ke terminal saluran pembuangan dan perangkat beroperasi di wilayah ohmik. Tegangan positif yang diterapkan ke terminal gerbang memastikan pengurangan lebar saluran, sehingga meningkatkan resistansi saluran. Yang lebih positif adalah tegangan gerbang lebih sedikit adalah arus yang mengalir melalui perangkat.

Karakteristik Transistor FET Persimpangan saluran p

Diberikan di bawah ini adalah kurva karakteristik transistor Junction Field Effect saluran p dan berbagai mode operasi transistor.

Karakteristik transistor FET persimpangan saluran p

Karakteristik transistor FET persimpangan saluran p

Wilayah cutoff : Ketika tegangan yang diterapkan ke terminal gerbang cukup positif untuk saluran lebar menjadi minimum , tidak ada arus yang mengalir. Hal ini menyebabkan perangkat berada di wilayah terputus.

Wilayah Ohmic : Arus yang mengalir melalui perangkat berbanding lurus dengan tegangan yang diberikan sampai tegangan rusaknya tercapai. Di wilayah ini, transistor menunjukkan beberapa hambatan terhadap aliran arus.

Wilayah saturasi : Ketika tegangan sumber-saluran mencapai nilai sedemikian rupa sehingga arus yang mengalir melalui perangkat konstan dengan tegangan sumber-saluran dan hanya bervariasi dengan tegangan sumber-gerbang, perangkat dikatakan berada di wilayah saturasi.

Hancurkan wilayah : Ketika tegangan sumber-drain mencapai nilai yang menyebabkan daerah penipisan rusak, menyebabkan peningkatan tiba-tiba pada arus pembuangan, perangkat dikatakan berada di daerah kerusakan. Daerah kerusakan ini dicapai lebih awal untuk nilai yang lebih rendah dari tegangan sumber-drain ketika tegangan sumber-gerbang lebih positif.

MOSFET Transistor

MOSFET transistor

MOSFET transistor

Transistor MOSFET seperti namanya adalah batang semikonduktor tipe-p (tipe-n) (dengan dua daerah tipe-n yang didoping tersebar ke dalamnya) dengan lapisan oksida logam diendapkan pada permukaannya dan lubang diambil dari lapisan untuk membentuk sumber. dan terminal pembuangan. Lapisan logam diendapkan pada lapisan oksida untuk membentuk terminal gerbang. Salah satu aplikasi dasar transistor efek medan adalah menggunakan a MOSFET sebagai saklar.

Transistor FET jenis ini memiliki tiga terminal yaitu source, drain, dan gate. Tegangan yang diterapkan ke terminal gerbang mengontrol aliran arus dari sumber ke drain. Adanya lapisan isolasi dari oksida logam menghasilkan perangkat yang memiliki impedansi masukan yang tinggi.

Jenis Transistor MOSFET Berdasarkan Mode Operasi

Transistor MOSFET adalah jenis transistor efek medan yang paling umum digunakan. Operasi MOSFET dicapai dalam dua mode, berdasarkan transistor MOSFET diklasifikasikan. Operasi MOSFET dalam mode peningkatan terdiri dari pembentukan saluran secara bertahap sedangkan, dalam mode penipisan MOSFET, terdiri dari saluran yang sudah tersebar. Aplikasi lanjutan dari MOSFET adalah CMOS .

Peningkatan MOSFET Transistor

Ketika tegangan negatif diterapkan ke terminal gerbang MOSFET, pembawa muatan positif atau lubang terakumulasi lebih dekat lapisan oksida. Sebuah saluran dibentuk dari sumber ke terminal pembuangan.

Peningkatan MOSFET Transistor

Peningkatan MOSFET Transistor

Karena tegangan dibuat lebih negatif, lebar saluran meningkat dan arus mengalir dari sumber ke terminal drain. Jadi karena aliran arus 'meningkat' dengan tegangan gerbang yang diterapkan, perangkat ini disebut MOSFET tipe Enhancement.

Mode Deplesi MOSFET Transistor

MOSFET mode-deplesi terdiri dari saluran yang tersebar antara saluran pembuangan ke terminal sumber. Dengan tidak adanya tegangan gerbang, arus mengalir dari sumber ke drain karena saluran.

Transistor mode deplesi MOSFET

Transistor mode deplesi MOSFET

Ketika tegangan gerbang ini dibuat negatif, muatan positif terakumulasi di saluran.
Hal ini menyebabkan daerah penipisan atau daerah muatan tidak bergerak di saluran dan menghalangi aliran arus. Jadi, karena aliran arus dipengaruhi oleh pembentukan daerah penipisan, perangkat ini disebut MOSFET mode-deplesi.

Aplikasi yang melibatkan MOSFET sebagai sakelar

Mengontrol kecepatan motor BLDC

MOSFET dapat digunakan sebagai saklar untuk mengoperasikan motor DC. Di sini transistor digunakan untuk memicu MOSFET. Sinyal PWM dari mikrokontroler digunakan untuk menghidupkan atau mematikan transistor.

Mengontrol kecepatan motor BLDC

Mengontrol kecepatan motor BLDC

Sinyal logika rendah dari pin mikrokontroler menghasilkan OPTO Coupler untuk beroperasi, menghasilkan sinyal logika tinggi pada keluarannya. Transistor PNP terputus dan karenanya, MOSFET terpicu dan dinyalakan. Terminal pembuangan dan sumber disingkat dan arus mengalir ke belitan motor sedemikian rupa sehingga mulai berputar. Sinyal PWM memastikan kontrol kecepatan motor .

Mengemudi berbagai LED:

Mengemudi berbagai LED

Mengemudi berbagai LED

Operasi MOSFET sebagai sakelar melibatkan penerapan pengendalian intensitas array LED. Di sini transistor, digerakkan oleh sinyal dari sumber eksternal seperti mikrokontroler, digunakan untuk menggerakkan MOSFET. Ketika transistor dimatikan, MOSFET mendapatkan suplai dan dinyalakan, sehingga memberikan bias yang tepat ke array LED.

Mengalihkan Lampu menggunakan MOSFET:

Switching Lamp menggunakan MOSFET

Switching Lamp menggunakan MOSFET

MOSFET dapat digunakan sebagai sakelar untuk mengontrol sakelar lampu. Di sini juga, MOSFET dipicu menggunakan sakelar transistor. Sinyal PWM dari sumber eksternal seperti mikrokontroler digunakan untuk mengontrol konduksi transistor dan karenanya MOSFET mengaktifkan atau menonaktifkan, sehingga mengontrol sakelar lampu.

Kami berharap berhasil memberikan pengetahuan terbaik kepada para pembaca tentang topik transistor efek medan. Kami ingin pembaca menjawab pertanyaan sederhana - Bagaimana FET berbeda dari BJT dan mengapa FET lebih digunakan secara komparatif.

Silakan jawaban Anda bersama dengan tanggapan Anda di bagian komentar di bawah.

Kredit Foto

Sekelompok transistor efek medan oleh Alibaba
N saluran JFET oleh solarbotics
P saluran JFET bar oleh wikimedia
Kurva karakteristik saluran P JFET sebesar belajar tentang elektronik
Transistor MOSFET oleh imimg
Peningkatan transistor MOSFET sebesar circuitstoday