DEPLETION-TYPE MOSFETs
FET The Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) adalah salah satu jenis transistor FET. Pada transistor ini, terminal gerbang diisolasi secara elektrik dari saluran pembawa arus sehingga disebut juga sebagai Insulated Gate FET (IG-FET).
Karena isolasi antara gerbang dan terminal sumber, resistansi input MOSFET sangat tinggi seperti pada mega ohm (MΩ). MOSFET bertindak sebagai resistor yang dikendalikan tegangan bila tidak ada arus yang mengalir ke terminal gerbang.
Tegangan kecil di terminal gerbang mengendalikan aliran arus melalui saluran antara terminal sumber dan saluran pembuangan. Pada hari-hari ini, transistor MOSFET banyak digunakan pada aplikasi sirkuit elektronik.
transistor MOSFET juga memiliki tiga terminal, seperti Drain (D), Source (S) dan Gate (G) dan juga satu terminal lagi yang disebut substrat atau Body (B) digunakan pada koneksi rangkaian. MOSFET juga tersedia di kedua tipe, N-channel (NMOS) dan P-channel (PMOS).
Tipe-tipe MOSFET
MOSFET pada dasarnya tergolong dalam dua bentuk yaitu :
1. tipe Deplesi MOSFET
2. tipe Enhancement Transistor.
Depletion Mode MOSFET
Jenis transistor MOSFET deplesi setara dengan saklar "normal tertutup". Jenis transistor yang menipis memerlukan voltase sumber gerbang (gate-source voltage / VGS) untuk mematikan perangkat.
Mode deplesi MOSFET umumnya dikenal sebagai perangkat 'Switched ON', karena transistor ini umumnya tertutup bila tidak ada tegangan bias pada terminal gerbang. Jika tegangan gerbang meningkat secara positif, maka lebar saluran akan bertambah dalam mode deplesi. Akibatnya arus ID arus melalui saluran meningkat. Jika tegangan gerbang yang diterapkan lebih negatif, maka lebar saluran sangat kurang dan MOSFET bisa masuk ke daerah cutoff. Mode deplesi MOSFET jarang menggunakan tipe transistor di sirkuit elektronik.
Simbol untuk mode deplesi MOSFET pada tipe N-channel dan P-channel ditunjukkan di atas. Pada simbol di atas kita dapat mengamati bahwa substrat terminal keempat terhubung ke ground, namun pada MOSFET diskrit terhubung ke terminal sumber. Garis tebal kontinu yang terhubung antara saluran pembuangan dan terminal sumber mewakili jenis penipisan. Simbol panah menunjukkan jenis saluran, seperti N-channel atau P-channel. Dalam jenis MOSFET ini, lapisan tipis silikon diendapkan di bawah terminal gerbang. Mode penipisan transistor MOSFET umumnya ON pada nol gate-source voltage (VGS). Konduktivitas saluran di deplesi MOSFET kurang dibandingkan dengan jenis perangkat tambahan MOSFET.
Karakteristik V-I dari mode deplesi MOSFET transistor diberikan di atas. Karakteristik ini terutama memberikan hubungan antara tegangan drainase (VDS) dan arus penguras (ID). Tegangan kecil di gerbang mengendalikan aliran arus melalui saluran. Saluran antara drain dan sumber berfungsi sebagai konduktor yang baik dengan tegangan bias nol pada terminal gerbang. Lebar saluran dan arus drain meningkat jika tegangan gerbang positif dan kedua (lebar saluran dan arus drain) menurun jika tegangan gerbang negatif.
Struktur dasar MOSFET ditunjukkan pada gambar di atas. Pembangunan MOSFET sangat berbeda dibandingkan dengan pembangunan JFET. Dalam mode enhancement dan deplesi MOSFET, sebuah medan listrik dihasilkan oleh tegangan gerbang yang mengubah muatan arus pembawa, seperti elektron untuk saluran N dan lubang untuk saluran-P. Di sinI terminal gerbang disuntikkan ke lapisan terisolasi oksida logam tipis di bagian atas dan dua daerah tipe N digunakan di bawah terminal saluran pembuangan dan sumber.
Kesamaan dalam penampilan antara kurva transfer JFET dan MOSFET depletionïcype mengizinkan analisis serupa masing-masing pada domain dc. Perbedaan utama antara keduanya adalah MOSFET tipe deplesi mengizinkan titik operasi dengan nilai positif VGS dan tingkat ID yang melebihi IDSS. Sebenarnya, untuk semua konfigurasi yang dibahas sejauh ini, analisisnya sama jika JFET diganti oleh MOSFET tipe deplesi. Bagian yang tidak terdefinisi dari analisis ini adalah bagaimana merencanakan persamaan Shockley untuk nilai positif VGS. Seberapa jauh ke wilayah nilai positif VGS dan nilai ID yang lebih besar dari IDSS apakah kurva transfer harus diperluas? Untuk kebanyakan situasi, rentang yang dibutuhkan ini akan didefinisikan dengan baik oleh parameter MOSFET dan garis bias jaringan yang dihasilkan. Beberapa contoh akan mengungkapkan dampak perubahan pada perangkat pada analisis yang dihasilkan.
Aplikasi MOSFET
MOSFET digunakan di sirkuit terpadu digital, seperti mikroprosesor.
- Digunakan dalam kalkulator.
- Digunakan dalam kenangan dan logika gerbang CMOS.
- Digunakan sebagai switch analog.
- Digunakan sebagai amplifier.
- Digunakan dalam aplikasi power electronics dan switch mode power supplies.
- MOSFET digunakan sebagai osilator dalam sistem radio.
- Digunakan dalam sistem suara mobil dan sistem penguatan suara.
4.3 FIXED-BIAS CIRCUIT
Rangkaian bias tetap pada Gambar 4.2 memberikan pengantar bias bias yang relatif mudah dan sederhana. Meskipun jaringan menggunakan transistor npn, persamaan dan perhitungannya berlaku sama baiknya dengan konfigurasi transistor pnp hanya dengan mengubah semua arah arus dan polaritas voltase. Arah arus pada Gambar 4.2 adalah arah arus aktual, dan voltasenya ditentukan oleh notasi double-subscript standar. Untuk analisis dc, jaringan dapat diisolasi dari level ac yang ditunjukkan dengan mengganti kapasitor dengan opencircuit equivalent.
Gambar 4.2
Selain itu, suplai dc VCC dapat dipisahkan menjadi dua persediaan (hanya untuk keperluan analisis) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.3 untuk memungkinkan pemisahan sirkuit input dan output. Hal ini juga mengurangi keterkaitan antara keduanya ke arus basis IB. Pemisahan ini tentu saja berlaku, seperti yang kita catat pada Gambar 4.3 bahwa VCC terhubung langsung ke RB dan RC seperti pada Gambar 4.2
Gambar 4.3
Forward Bias of Base–Emitter
Collector–Emitter Loop
Transistor Saturation
Load-Line Analysis
Tidak ada komentar:
Posting Komentar