Mosfet là gì? Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động và ưu nhược điểm Mosfet

02/06/2020 09:31 AM | Tìm việc > Tổng quan

Để trả lời “Mosfet là gì?” cũng như biết thêm các kiến thức xung quanh về cấu tạo, hoạt động, ưu và nhược điểm của chúng, hãy cùng Timviecdientu.com tìm hiểu thông tin sau.

Mosfet là gì?

MOSFET, là một thuật ngữ chỉ các transistor hiệu ứng trường được sử dụng rất phổ biến trong các mạch số và các mạch tương tự, là viết tắt của “Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor” trong tiếng Anh, có nghĩa là “transistor hiệu ứng trường Oxit Kim loại – Bán dẫn”.

MOSFET có hai loại:

P-MOSFET: Điện áp điều khiển mở Mosfet là Ugs0. Dòng điện sẽ đi từ S đến D, điện áp khóa là Ugs~0
N-MOSFET: Điện áp điều khiển mở Mosfet là Ugs >0. Điện áp điều khiển đóng là Ugs<=0. Dòng điện sẽ đi từ D xuống S

Transistor MOSFET được xây dựng dựa trên lớp chuyển tiếp Oxit Kim loại và bán dẫn (ví dụ Oxit Bạc và bán dẫn Silic).

Giải nghĩa khái niệm Mosfet là gì?

Cấu tạo của Mosfet

Mosfet có cấu trúc bán dẫn cho phép điều khiển bằng điện áp với dòng điện điều khiển cực nhỏ.

Khi điện áp UGS = 0 thì điện trở RDS rất lớn, khi điện áp UGS > 0 do hiệu ứng từ trường làm cho điện trở RDS giảm, điện áp UGS càng lớn thì điện trở RDS càng nhỏ.

Mosfet có điện trở giữa cực D và cực S phụ thuộc vào điện áp chênh lệch giữa cực G và cực S (UGS), điện trở giữa cực G với cực S và giữa cực G với cực D là vô cùng lớn, .

Trong đó:

D (Drain): cực máng đón các hạt mang điện
S (Source): cực nguồn
G (Gate): cực cổng. G là cực điều khiển được cách ly hoàn toàn với cấu trúc bán dẫn còn lại bởi lớp điện môi cực mỏng nhưng có độ cách điện cực lớn dioxit-silic.

Cấu tạo của một Mosfet

Mosfet hoạt động như thế nào?

Thí nghiệm: Cấp nguồn một chiều UD qua một bóng đèn D vào hai cực D và S của Mosfet Q (Phân cực thuận cho Mosfet ngược), chân G không được cấp điện, không có dòng điện đi qua cực DS nên ta thấy bóng đèn không sáng.

Khi công tắc K2 đóng, điện áp tích trên tụ C1 giảm bằng 0 => UGS= 0V => đèn tắt
Khi công tắc K1 ngắt, điện áp tích trên tụ C1 (tụ gốm) vẫn duy trì cho đèn Q dẫn => chứng tỏ không có dòng điện đi qua cực GS.
Khi công tắc K1 đóng, nguồn UG cấp vào hai cực GS làm điện áp UGS > 0V => đèn Q1 dẫn => bóng đèn D sáng.

=> Mosfet hoạt động ở 2 chế độ đóng và mở. Do là một phần tử với các hạt mang điện cơ bản nên Mosfet có thể đóng cắt với tần số rất cao. Tuy vậy, để có thể đảm bảo thời gian đóng cắt ngắn thì vấn đề điều khiển lại là vấn đề quan trọng.

Nguyên lý hoạt động thông thường của Mosfet

Ưu nhược điểm của transistor mosfet

Chúng ta cùng đánh giá ưu nhược điểm của linh kiện điện tử Mosfet, xem tại sao chúng lại được sử dụng nhiều đến như vậy.

Nhược điểm của MOSFET

Không hoạt động tốt trong tần số vô tuyến tín hiệu thấp
Điện áp quá tải làm cho nó không ổn định.
Lớp oxit mỏng làm cho các MOSFET dễ bị hỏng bởi các điện tích tĩnh điện.

Ưu điểm của MOSFET

Nó có mức tiêu thụ điện năng thấp để cho phép nhiều thành phần hơn trên diện tích bề mặt chip
MOSFET không có diode cổng. Điều này làm cho nó có thể hoạt động với điện áp cổng dương hoặc âm
Khả năng tuỳ biến kích thước rất cao
Tốc độ hoạt động cao hơn so với JFET
Chế tạo, sản xuất MOSFET dễ dàng hơn JFET
Có trở kháng đầu vào cao hơn nhiều so với JFET
Hoạt động ở công suất thấp hơn và không có dòng điện.
Sự vắng mặt của dòng điện cực gate dẫn đến trở kháng đầu vào cao tạo ra tốc độ chuyển mạch cao.
MOSFET cung cấp hiệu quả cao hơn trong khi hoạt động ở điện áp thấp hơn.

Hy vọng định nghĩa “Mosfet là gì?” và những thông tin liên quan về Mosfet trên đây sẽ giúp người đọc bổ sung thêm kiến thức cần thiết cho đời sống và sự nghiệp của mình.

► Bạn có thể xem thêm nhiều thông tin hay về nghề điện tử tại đây