PMOSFET, conocido como semiconductor de óxido metálico de canal positivo, es un tipo especial de MOSFET. La siguiente es una explicación detallada de los PMOSFET:
I. Estructura básica y principio de funcionamiento.
1. Estructura básica
Los PMOSFET tienen sustratos de tipo n y canales p, y su estructura consta principalmente de una compuerta (G), una fuente (S) y un drenaje (D). En el sustrato de silicio tipo n, hay dos regiones P+ que sirven como fuente y drenaje, respectivamente, y están conectadas entre sí a través del canal p. La puerta está situada encima del canal y está aislada del canal mediante una capa aislante de óxido metálico.
2. Principios de funcionamiento
Los PMOSFET funcionan de manera similar a los NMOSFET, pero con el tipo opuesto de portadoras. En un PMOSFET, los portadores principales son los agujeros. Cuando se aplica un voltaje negativo a la puerta con respecto a la fuente, se forma una capa inversa de tipo p en la superficie del silicio de tipo n debajo de la puerta, que sirve como una zanja que conecta la fuente y el drenaje. Cambiar el voltaje de la puerta cambia la densidad de los agujeros en el canal, controlando así la conductividad del canal. Cuando el voltaje de la compuerta es lo suficientemente bajo, la densidad de orificios en el canal alcanza un nivel lo suficientemente alto como para permitir la conducción entre la fuente y el drenaje; por el contrario, el canal se corta.
II. Características y aplicaciones
1. Características
Baja movilidad: los transistores MOS de canal P tienen una movilidad de orificios relativamente baja, por lo que la transconductancia de los transistores PMOS es menor que la de los transistores NMOS bajo la misma geometría y voltaje de funcionamiento.
Adecuado para aplicaciones de baja velocidad y baja frecuencia: debido a su menor movilidad, los circuitos integrados PMOS son más adecuados para aplicaciones en áreas de baja velocidad y baja frecuencia.
Condiciones de conducción: las condiciones de conducción de los PMOSFET son opuestas a las de los NMOSFET y requieren un voltaje de puerta inferior al voltaje de la fuente.
- Aplicaciones
Conmutación del lado alto: los PMOSFET se usan típicamente en configuraciones de conmutación del lado alto donde la fuente está conectada al suministro positivo y el drenaje está conectado al extremo positivo de la carga. Cuando el PMOSFET conduce, conecta el extremo positivo de la carga al suministro positivo, permitiendo que la corriente fluya a través de la carga. Esta configuración es muy común en áreas como administración de energía y variadores de motor.
Circuitos de protección inversa: los PMOSFET también se pueden utilizar en circuitos de protección inversa para evitar daños al circuito causados por la fuente de alimentación inversa o el reflujo de corriente de carga.
III. Diseño y consideraciones
1. CONTROL DE TENSIÓN DE LA PUERTA
Al diseñar circuitos PMOSFET, se requiere un control preciso del voltaje de la puerta para garantizar un funcionamiento adecuado. Dado que las condiciones de conducción de los PMOSFET son opuestas a las de los NMOSFET, se debe prestar atención a la polaridad y la magnitud del voltaje de la puerta.
2. Conexión de carga
Al conectar la carga, se debe prestar atención a la polaridad de la carga para garantizar que la corriente fluya correctamente a través del PMOSFET y al efecto de la carga en el rendimiento del PMOSFET, como la caída de voltaje, el consumo de energía, etc. , también es necesario considerarlo.
3. Estabilidad de la temperatura
El rendimiento de los PMOSFET se ve muy afectado por la temperatura, por lo que se debe tener en cuenta el efecto de la temperatura en el rendimiento de los PMOSFET al diseñar circuitos, y se deben tomar las medidas correspondientes para mejorar la estabilidad de la temperatura de los circuitos.
4. Circuitos de protección
Para evitar que los PMOSFET se dañen por sobrecorriente y sobretensión durante el funcionamiento, es necesario instalar en el circuito circuitos de protección como protección contra sobrecorriente y protección contra sobretensión. Estos circuitos de protección pueden proteger eficazmente el PMOSFET y extender su vida útil.
En resumen, PMOSFET es un tipo de MOSFET con estructura y principio de funcionamiento especiales. Su baja movilidad y su idoneidad para aplicaciones de baja velocidad y baja frecuencia lo hacen ampliamente aplicable en campos específicos. Al diseñar circuitos PMOSFET, se debe prestar atención al control de voltaje de la puerta, las conexiones de carga, la estabilidad de la temperatura y los circuitos de protección para garantizar el funcionamiento adecuado y la confiabilidad del circuito.
Hora de publicación: 15 de septiembre de 2024
