Введение в МОП-транзисторы 0:00 МОП-транзисторы содержат крошечный кусочек полупроводника. Они важны и распространены в электронике. На инженерных чертежах обозначаются специальными символами.
Структура и принцип работы 0:21 МОП-транзисторы имеют три контактных разъёма: затвор, сток и источник. Принцип работы сравнивается с потоком воды через трубу, перекрытый диском. Давление на затвор управляет потоком тока через сток и источник.
Применение в схемах 1:17 МОП-транзисторы позволяют автоматически включать и выключать лампы. Можно управлять реле и двигателями постоянного тока. Для охлаждения используются радиаторы.
Преимущества перед BJТ-транзисторами 3:08 BJТ-транзисторы требуют подачи тока на базу, что приводит к потерям энергии. МОП-транзисторы более эффективны и просты в проектировании. Выдерживают больший ток и используются в различных применениях.
Практический пример схемы 3:49 Демонстрация работы схемы с лампой и МОП-транзистором. Объяснение работы затвора как конденсатора. Необходимость резистора для ограничения пускового тока.
Использование потенциометра 5:51 Подключение потенциометра для регулировки яркости лампы. Изменение напряжения на затворе влияет на сопротивление канала.
Типы МОП-транзисторов 6:51 Два основных типа: усиливающий и истощающий. Символы на чертежах указывают на тип транзистора. Различие между N-канальными и P-канальными версиями.
Принцип работы N-канальных и P-канальных транзисторов 8:12 Для N-канальных транзисторов положительное напряжение на затворе уменьшает сопротивление. Для P-канальных транзисторов отрицательное напряжение на затворе уменьшает сопротивление. Объяснение понятия отрицательного напряжения.
Внутреннее устройство МОП-транзистора 9:35 Внутри находится полупроводниковый материал, обычно кремний. Легирование кремния фосфором создаёт N-тип, а бором — P-тип. Ковалентная связь между атомами кремния.
Легирование кремния 10:16 Атомы кремния делятся электронами для стабилизации валентной оболочки. Добавление фосфора создаёт N-тип, а бора — P-тип. Электроны в N-типе могут свободно перемещаться.
Основы p-n-перехода 11:04 В материале p-типа дырки считаются положительно заряженными, а электроны — отрицательно заряженными. При соединении материалов n-типа и p-типа образуется p-n-переход, создающий область истощения. Электрическое поле препятствует перемещению электронов и дырок.
Конструкция n-канального МОП-транзистора 11:46 Подложка из кремния p-типа с двумя сегментами n-типа. Вывод стока соединяется с одним из сегментов n-типа, вывод источника — с другим. Диоксид кремния изолирует вывод затвора от полупроводника.
Принцип работы МОП-транзистора 12:47 Напряжение на выводе затвора создаёт электрическое поле, воздействующее на материал транзистора. Область разряда перекрывает путь току при подаче напряжения от стока к источнику. Увеличение напряжения на затворе расширяет область разряда.
Формирование канала в n-канальном МОП-транзисторе 13:41 При положительном напряжении на затворе электроны притягиваются к слою p-типа. Создаётся канал из отрицательно заряженных электронов. Снятие напряжения на затворе разрывает канал.
Пороговое напряжение и омическая область 15:11 Пороговое напряжение — это напряжение, при котором канал формируется полностью. Увеличение напряжения на затворе расширяет канал. Омическая область — линейное увеличение тока при увеличении напряжения на стоке и источнике.
Особенности p-канального МОП-транзистора 16:34 Базовый слой из материала n-типа с сильно легированными слоями p-типа. Отрицательное напряжение на затворе отталкивает электроны и притягивает дырки, формируя канал. Положительное напряжение на затворе уменьшает канал и блокирует ток.
Применение p-канального МОП-транзистора для отключения цепи 17:26 Положительное напряжение на затворе выталкивает дырки из канала p-типа. Электроны с подложки притягиваются к клемме затвора, уменьшая размер канала. Увеличение напряжения на затворе блокирует ток между клеммами истока и стока.
Заключение и реклама 18:36 Реклама курсов от Brilliant для изучения принципов проектирования схем на МОП-транзисторах. Упоминание о 30-дневной бесплатной пробной версии и скидке для первых 500 человек.
