วงจรมอสเฟต

MOSFET ซึ่งได้กลายเป็นอุปกรณ์ปลายทางสามอย่างที่ใช้กันมากที่สุดนำมาซึ่งการปฏิวัติในโลกของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ หากปราศจาก MOSFET การออกแบบวงจรรวมดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้ในปัจจุบัน
เหล่านี้มีขนาดค่อนข้างเล็กและกระบวนการของการผลิตนั้นง่ายมาก การดำเนินการของวงจรรวมทั้งแบบแอนะล็อกและดิจิทัลเสร็จสมบูรณ์เนื่องจากลักษณะของ MOSFET วงจรมอสเฟต สามารถวิเคราะห์ในสองรูปแบบสัญญาณขนาดใหญ่รูปแบบสัญญาณขนาดเล็ก
รุ่นสัญญาณขนาดใหญ่ไม่เป็นเชิงเส้น มันถูกใช้เพื่อแก้หาค่าของกระแสอุปกรณ์และแรงดันไฟฟ้า แบบจำลองสัญญาณขนาดเล็กสามารถได้มาจากการแปลงเชิงเส้นของแบบจำลองสัญญาณขนาดใหญ่ ขอบเขตการตัดส่วน triode และพื้นที่อิ่มตัวเหล่านี้เป็นสามส่วนของการดำเนินงาน MOSFET เมื่อเกตไปยังแหล่งจ่ายแรงดัน (V_GS) น้อยกว่าเกณฑ์แรงดันไฟฟ้า (V_tn) อุปกรณ์อยู่ในพื้นที่ที่ถูกตัดออก เมื่อใช้ MOSFET เป็นเครื่องขยายเสียงมันจะทำงานในพื้นที่อิ่มตัว มันอยู่ใน triode หรือตัดภูมิภาคเมื่อใช้เป็นสวิตช์

วงจรขับมอสเฟต

สำหรับการช่วยเหลือ MOSFET เพื่อเพิ่มการเปิดและปิดเวลาจำเป็นต้องใช้วงจรคนขับ หาก MOSFET ใช้เวลาค่อนข้างนานในการเข้าและออกจากการนำเราจะไม่สามารถใช้ประโยชน์จากการใช้ MOSFET ได้ สิ่งนี้จะทำให้ MOSFET ร้อนขึ้นและอุปกรณ์จะทำงานไม่ถูกต้อง ไดรเวอร์ MOSFET มักใช้วงจรบูทสแตรปเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าเพื่อขับเกตแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าแรงดันไฟของมอสเฟต
เกทของ MOSFET นั้นทำหน้าที่เหมือนตัวเก็บประจุกับคนขับหรือคนขับสามารถเปิดหรือปิด MOSFET ได้อย่างรวดเร็วมากโดยการชาร์จหรือปล่อยเกทตามลำดับ

วงจรสลับมอสเฟต

MOSFET ใช้งานได้ในสามภูมิภาคตัดภูมิภาคภาคที่สามและภูมิภาคอิ่มตัว เมื่อ MOSFET อยู่ในพื้นที่ตัด triode มันสามารถทำงานได้เหมือนสวิตช์
วงจรสวิตชิ่ง MOSFET ประกอบด้วยสองส่วนหลัก - MOSFET (ทำงานตามทรานซิสเตอร์) และบล็อกควบคุมเปิด / ปิด MOSFET ส่งแรงดันไฟฟ้าไปยังโหลดเฉพาะเมื่อทรานซิสเตอร์เปิดอยู่ ในกรณีส่วนใหญ่ MOSFET แบบ n-channel MOSFET นั้นเป็นที่นิยมมากกว่า p-channel MOSFET
ในวงจรสลับ MOSFETs ท่อระบายน้ำคือเชื่อมต่อโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าและแหล่งที่มาเชื่อมต่อกับโหลด สำหรับการเปิด MOSFET แบบ n-channel แรงดันเกตไปยังแหล่งจ่ายไฟต้องมากกว่าแรงดันขีด จำกัด ต้องมากกว่าค่าแรงดันขีด จำกัด ของอุปกรณ์ สำหรับช่อง p MOSFET แหล่งจ่ายแรงดันเกตจะต้องมากกว่าแรงดันเก ณ ฑ์ของอุปกรณ์ MOSFET ทำงานเป็นสวิตช์ที่ดีกว่า BJT เนื่องจากแรงดันออฟเซ็ตไม่มีอยู่ในสวิตช์ MOS

วงจรอินเวอร์เตอร์ MOSFET

วงจรอินเวอร์เตอร์เป็นหนึ่งในพื้นฐานหน่วยการสร้างการออกแบบวงจรดิจิตอล อินเวอร์เตอร์สามารถนำไปใช้โดยตรงกับการออกแบบลอจิกเกตและวงจรดิจิตอลอื่น ๆ คุณสมบัติการถ่ายโอนของอินเวอร์เตอร์ในอุดมคติแสดงไว้ด้านล่าง

วงจรดิจิตอล MOS รุ่นแรกถูกสร้างขึ้นโดยใช้P-MOSFET แต่ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิคส์แรงดันไฟฟ้าของเกณฑ์ MOS สามารถควบคุมและเทคโนโลยี MOS จะกลายเป็นที่โดดเด่นในขณะที่ส่วนใหญ่ดำเนินการของ n-MOS คืออิเล็กตรอนเร็วกว่ารูสองเท่า วงจรอินเวอร์เตอร์ยังใช้เทคโนโลยี n-MOS จนกระทั่งเทคโนโลยี CMOS มาถึง ที่นี่เราจะพูดถึงวงจรอินเวอร์เตอร์ MOS สามประเภท

ตัวต้านทานโหลด n-MOS อินเวอร์เตอร์:
มันเป็นวงจรอินเวอร์เตอร์ MOSFET ที่ง่ายที่สุด แต่ก็มีความต้านทานโหลด R และ n-MOS ทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อในซีรีส์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าอุปทานและพื้นดินที่แสดงด้านล่าง

ถ้า V_ใน น้อยกว่าแรงดันเก ณ ฑ์ของ n- MOSทรานซิสเตอร์ปิด ตัวเก็บประจุสามารถเปลี่ยนเป็นแรงดันไฟฟ้าและแรงดันเอาต์พุตเท่ากับแรงดันไฟฟ้า เมื่ออินพุตมากกว่าค่าแรงดันเริ่มต้นของทรานซิสเตอร์และเราได้รับแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ที่เอาต์พุตมันข้อเสียคือมันใช้พื้นที่ผลิต IC ขนาดใหญ่

Active load n อินเวอร์เตอร์ MOS:
ที่นี่เราใช้ทรานซิสเตอร์ n MOS เป็นโหลดที่ใช้งานอยู่แทนตัวต้านทาน มีสองชนิดของทรานซิสเตอร์ในวงจรดึงลงทรานซิสเตอร์เพื่อดึงแรงดันไฟฟ้าออกไปที่แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า (ปกติ OV) และดึงทรานซิสเตอร์ขึ้นเพื่อดึงแรงดันไฟฟ้าออกไปยังแรงดันไฟฟ้าด้านบน
ในวงจรต่อไปนี้เราสามารถเห็นการดึงขึ้นและดึงลง n MOSFET ประตูของตัวดึงขึ้นสั้นลงเพื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้เปิดตลอดเวลา

อินเวอร์เตอร์ CMOS:
อินเวอร์เตอร์ CMOS ถูกสร้างขึ้นโดยใช้คู่ n MOS - p MOS ที่ใช้เกทเกทร่วมกัน P channel transistor ใช้เป็น pull up transistor และ v channel transistor ใช้เป็น pull down transistor

เมื่อไหร่_ใน น้อยกว่าขีด จำกัด ของ n MOS ที่ n MOS ปิด แต่ p MOS เปิด ตัวเก็บประจุจึงจะถูกเรียกเก็บเงินเพื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าและเราได้รับเท่ากับการจ่ายที่เอาต์พุต
เมื่อไหร่_ใน มากกว่าขีด จำกัด ของ n MOS เมื่อเปิด MOS n แต่ปิด p MOS ตัวเก็บประจุจะถูกปล่อยออกมาเพื่อจ่ายแรงดันและเราจะได้แรงดันเท่ากับศูนย์ที่เอาท์พุท
ข้อดีคือวงจรอินเวอร์เตอร์ CMOSกระจายพลังงานเฉพาะในระหว่างการสลับเหตุการณ์และในช่วงการถ่ายโอนแรงดันไฟฟ้าเราสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงที่คมชัด แต่ในการประดิษฐ์ขั้นตอนกระบวนการพิเศษจะต้อง