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NチャネルMOSFETの基本
NチャネルMOSFETは、MOSFETのチャネルが電流キャリアとしての電子の大部分で構成されているMOSFETの一種です。 MOSFETがアクティブでオンの場合、流れる電流の大部分はチャネル内を移動する電子です。
これは、電流キャリアの大部分が正孔であるPチャネルMOSFETである他のタイプのMOSFETとは対照的です。
前に、NチャネルMOSFETの構造について説明しますが、存在する2つのタイプについて説明する必要があります。 NチャネルMOSFETには、エンハンスメント型MOSFETとデプレッション型MOSFETの2種類があります。
ゲート端子とソース端子の間に電圧差がない場合、通常は空乏型MOSFETがオンになります(最大電流がドレインからソースに流れます)。 ただし、ゲートリードに電圧が印加されると、ドレイン-ソースチャネルの抵抗が大きくなり、ゲート電圧が非常に高くなるまで、トランジスタは完全にシャットオフします。 エンハンスメント型MOSFETはその逆です。 ゲート-ソース間電圧が0(VGS = 0)の場合、通常はオフです。 ただし、ゲートリードに電圧が印加されると、ドレイン-ソースチャネルの抵抗が低下します。
この記事では、Nチャネルエンハンスメントタイプとデプレッションタイプの両方がどのように構築され、動作するかについて説明します。
NチャネルMOSFETが内部でどのように構築されているか
NチャネルMOSFETは、電子電流キャリアの大部分で構成されるチャネルであるNチャネルで構成されます。 ゲート端子はP素材でできています。 電圧の量とタイプ(負または正)に応じて、トランジスタがオンかオフかを決定します。
Nチャネルエンハンスメント型MOSFETのしくみ
Nチャネルエンハンスメント型MOSFETの電源を入れる方法
NチャネルエンハンスメントタイプのMOSFETをオンにするには、トランジスタのドレインに十分な正の電圧VDDを印加し、トランジスタのゲートに十分な正の電圧を印加します。 これにより、ドレイン-ソースチャネルに電流が流れるようになります。
したがって、十分な正の電圧、VDD、およびゲートに十分な正の電圧が印加されると、NチャネルエンハンスメントタイプのMOSFETは完全に機能し、「オン」動作になります。
Nチャネルエンハンスメント型MOSFETをオフにする方法
NチャネルエンハンスメントMOSFETをオフにするには、2つの手順を実行できます。 ドレインに電力を供給するバイアス正電圧VDDを遮断することができます。 または、トランジスタのゲートに向かう正の電圧をオフにすることもできます。
Nチャネル空乏型MOSFETのしくみ
Nチャネル空乏型MOSFETをオンにする方法
Nチャネル空乏型MOSFETをオンにするには、ドレインからソースに最大の電流を流すために、ゲート電圧を0Vに設定する必要があります。 ゲート電圧が0Vのとき、トランジスタは最大量の電流を流し、アクティブオン領域にあります。 ドレインからソースに流れる電流の量を減らすために、MOSFETのゲートに負の電圧を印加します。 負の電圧が増加する(より負になる)につれて、ドレインからソースに流れる電流はますます少なくなります。 ゲートの電圧が特定のポイントに達すると、すべての電流がドレインからソースに流れなくなります。
したがって、十分な正の電圧、VDDがあり、ベースに電圧(0V)が印加されていない場合、NチャネルJFETは最大動作状態にあり、最大の電流が流れます。 負の電圧を上げると、電圧が非常に高くなる(負になる)まで電流の流れが減少し、すべての電流の流れが停止します。
Nチャネル空乏型MOSFETをオフにする方法
Nチャネル空乏型MOSFETをオフにするには、2つの手順を実行できます。 ドレインに電力を供給するバイアス正電圧VDDを遮断することができます。 または、ゲートに十分な負の電圧を印加することもできます。 ゲートに十分な電圧が印加されると、ドレイン電流が停止します。
MOSFETトランジスタは、スイッチングと増幅の両方のアプリケーションに使用されます。 MOSFETはおそらく今日使用されている最も人気のあるトランジスタです。 それらの高い入力インピーダンスにより、それらは非常に少ない入力電流を消費し、それらは製造が容易であり、非常に小さくすることができ、そして非常に少ない電力を消費する。