PMOSFET, conhecido como Semicondutor de Óxido Metálico de Canal Positivo, é um tipo especial de MOSFET. A seguir está uma explicação detalhada dos PMOSFETs:
I. Estrutura básica e princípio de funcionamento
1. Estrutura básica
Os PMOSFETs possuem substratos do tipo n e canais p, e sua estrutura consiste principalmente em uma porta (G), uma fonte (S) e um dreno (D). No substrato de silício tipo n, existem duas regiões P+ que servem como fonte e dreno, respectivamente, e estão conectadas entre si através do canal p. A comporta está localizada acima do canal e é isolada do canal por uma camada isolante de óxido metálico.
2. Princípios de funcionamento
Os PMOSFETs operam de forma semelhante aos NMOSFETs, mas com o tipo oposto de portadoras. Em um PMOSFET, os principais portadores são buracos. Quando uma tensão negativa é aplicada à porta em relação à fonte, uma camada inversa do tipo p é formada na superfície do silício tipo n sob a porta, que serve como uma vala conectando a fonte e o dreno. Alterar a tensão da porta altera a densidade dos furos no canal, controlando assim a condutividade do canal. Quando a tensão da porta é baixa o suficiente, a densidade dos furos no canal atinge um nível alto o suficiente para permitir a condução entre a fonte e o dreno; inversamente, o canal é cortado.
II. Características e aplicações
1. Características
Baixa mobilidade: Os transistores MOS do canal P têm mobilidade de furo relativamente baixa, portanto a transcondutância dos transistores PMOS é menor do que a dos transistores NMOS sob a mesma geometria e tensão operacional.
Adequado para aplicações de baixa velocidade e baixa frequência: Devido à menor mobilidade, os circuitos integrados PMOS são mais adequados para aplicações em áreas de baixa velocidade e baixa frequência.
Condições de condução: As condições de condução dos PMOSFETs são opostas às dos NMOSFETs, exigindo uma tensão de porta inferior à tensão da fonte.
- Aplicativos
Comutação no lado alto: PMOSFETs são normalmente usados em configurações de comutação no lado alto, onde a fonte está conectada à alimentação positiva e o dreno está conectado à extremidade positiva da carga. Quando o PMOSFET conduz, ele conecta a extremidade positiva da carga à alimentação positiva, permitindo que a corrente flua através da carga. Esta configuração é muito comum em áreas como gerenciamento de energia e acionamentos de motores.
Circuitos de proteção reversa: PMOSFETs também podem ser usados em circuitos de proteção reversa para evitar danos ao circuito causados por fonte de alimentação reversa ou refluxo de corrente de carga.
III. Design e considerações
1. CONTROLE DE TENSÃO DO PORTÃO
Ao projetar circuitos PMOSFET, é necessário um controle preciso da tensão da porta para garantir a operação adequada. Como as condições de condução dos PMOSFETs são opostas às dos NMOSFETs, é necessário prestar atenção à polaridade e à magnitude da tensão da porta.
2. Conexão de carga
Ao conectar a carga, deve-se prestar atenção à polaridade da carga para garantir que a corrente flua corretamente através do PMOSFET e ao efeito da carga no desempenho do PMOSFET, como queda de tensão, consumo de energia, etc. , também precisa ser considerado.
3. Estabilidade de temperatura
O desempenho dos PMOSFETs é muito afetado pela temperatura, portanto, o efeito da temperatura no desempenho dos PMOSFETs precisa ser levado em consideração ao projetar circuitos, e medidas correspondentes precisam ser tomadas para melhorar a estabilidade de temperatura dos circuitos.
4. Circuitos de proteção
Para evitar que os PMOSFETs sejam danificados por sobrecorrente e sobretensão durante a operação, circuitos de proteção como proteção contra sobrecorrente e proteção contra sobretensão precisam ser instalados no circuito. Esses circuitos de proteção podem proteger eficazmente o PMOSFET e prolongar sua vida útil.
Em resumo, PMOSFET é um tipo de MOSFET com estrutura e princípio de funcionamento especiais. Sua baixa mobilidade e adequação para aplicações de baixa velocidade e baixa frequência tornam-no amplamente aplicável em campos específicos. Ao projetar circuitos PMOSFET, deve-se prestar atenção ao controle de tensão da porta, conexões de carga, estabilidade de temperatura e circuitos de proteção para garantir a operação adequada e a confiabilidade do circuito.
Horário da postagem: 15 de setembro de 2024
