PMOSFET, noto come semiconduttore a ossido di metallo a canale positivo, è un tipo speciale di MOSFET. Quella che segue è una spiegazione dettagliata dei PMOSFET:
I. Struttura di base e principio di funzionamento
1. Struttura di base
I PMOSFET hanno substrati di tipo n e canali p e la loro struttura consiste principalmente di un gate (G), un source (S) e un drain (D). Sul substrato di silicio di tipo n sono presenti due regioni P+ che fungono rispettivamente da source e drain e sono collegate tra loro tramite il canale p. La porta si trova sopra il canale ed è isolata dal canale tramite uno strato isolante di ossido metallico.
2. Principi di funzionamento
I PMOSFET funzionano in modo simile agli NMOSFET, ma con il tipo opposto di portanti. In un PMOSFET, i portatori principali sono i buchi. Quando viene applicata una tensione negativa al gate rispetto al source, sulla superficie del silicio di tipo n sotto il gate si forma uno strato inverso di tipo p, che funge da trincea che collega source e drain. La modifica della tensione di gate modifica la densità dei fori nel canale, controllando così la conduttività del canale. Quando la tensione di gate è sufficientemente bassa, la densità dei fori nel canale raggiunge un livello sufficientemente elevato da consentire la conduzione tra source e drain; al contrario, il canale si interrompe.
II. Caratteristiche e applicazioni
1. Caratteristiche
Bassa mobilità: i transistor MOS a canale P hanno una mobilità dei fori relativamente bassa, quindi la transconduttanza dei transistor PMOS è inferiore a quella dei transistor NMOS con la stessa geometria e tensione operativa.
Adatto per applicazioni a bassa velocità e a bassa frequenza: a causa della minore mobilità, i circuiti integrati PMOS sono più adatti per applicazioni in aree a bassa velocità e a bassa frequenza.
Condizioni di conduzione: le condizioni di conduzione dei PMOSFET sono opposte agli NMOSFET, richiedendo una tensione di gate inferiore alla tensione di source.
- Applicazioni
Commutazione lato alto: i PMOSFET vengono generalmente utilizzati nelle configurazioni di commutazione lato alto in cui la sorgente è collegata all'alimentazione positiva e il drain è collegato all'estremità positiva del carico. Quando il PMOSFET conduce, collega l'estremità positiva del carico all'alimentazione positiva, consentendo alla corrente di fluire attraverso il carico. Questa configurazione è molto comune in aree quali la gestione dell'alimentazione e gli azionamenti dei motori.
Circuiti di protezione inversa: i PMOSFET possono essere utilizzati anche nei circuiti di protezione inversa per prevenire danni al circuito causati dall'alimentazione inversa o dal riflusso della corrente di carico.
III. Progettazione e considerazioni
1. CONTROLLO DELLA TENSIONE DEL CANCELLO
Quando si progettano circuiti PMOSFET, è necessario un controllo preciso della tensione di gate per garantire il corretto funzionamento. Poiché le condizioni di conduzione dei PMOSFET sono opposte a quelle degli NMOSFET, è necessario prestare attenzione alla polarità e all'entità della tensione di gate.
2. Caricare la connessione
Quando si collega il carico, è necessario prestare attenzione alla polarità del carico per garantire che la corrente scorra correttamente attraverso il PMOSFET e all'effetto del carico sulle prestazioni del PMOSFET, come caduta di tensione, consumo energetico, ecc. , occorre considerare anche questo.
3. Stabilità della temperatura
Le prestazioni dei PMOSFET sono fortemente influenzate dalla temperatura, quindi l'effetto della temperatura sulle prestazioni dei PMOSFET deve essere preso in considerazione durante la progettazione dei circuiti e devono essere adottate misure corrispondenti per migliorare la stabilità della temperatura dei circuiti.
4. Circuiti di protezione
Per evitare che i PMOSFET vengano danneggiati da sovracorrente e sovratensione durante il funzionamento, è necessario installare nel circuito circuiti di protezione come protezione da sovracorrente e protezione da sovratensione. Questi circuiti di protezione possono proteggere efficacemente il PMOSFET e prolungarne la durata.
In sintesi, PMOSFET è un tipo di MOSFET con struttura e principio di funzionamento speciali. La sua bassa mobilità e l'idoneità per applicazioni a bassa velocità e a bassa frequenza lo rendono ampiamente applicabile in campi specifici. Quando si progettano circuiti PMOSFET, è necessario prestare attenzione al controllo della tensione di gate, alle connessioni di carico, alla stabilità della temperatura e ai circuiti di protezione per garantire il corretto funzionamento e l'affidabilità del circuito.
Orario di pubblicazione: 15 settembre 2024
