Linh kiện điện tử là những chi tiết rời rạc, nhưng có tính ứng dụng cao trong đời sống, công nghiệp. Các nhóm linh kiện khác nhau, với chức năng khác nhau tạo nên mạch điện hoàn chỉnh. Mosfet là linh kiện được sử dụng nhiều trong mạch điện tử, nhưng khá ít người hiểu bản chất của chúng là gì?
Bạn đang tìm hiểu về linh kiện mosfet để vận hành mạch điện. Chia sẻ dưới đây của Batiea sẽ giúp bạn đọc cập nhật về cấu tạo, cách thức hoạt động và những thông tin liên quan đến mosfet.
Mosfet là gì? Đặc điểm chức năng của linh kiện này
Linh kiện Mosfet được sử dụng nhiều trong mạch điện tử. Vậy, Mosfet là gì? Đặc điểm chức năng của loại linh kiện này như thế nào?
Mosfet là gì?
Mosfet là viết tắt của cụm từ “Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor” được hiểu là Transistor hiệu ứng trường. Mosfet là linh kiện bán dẫn hoạt động dựa trên hiệu ứng từ trường, để tạo ra dòng điện.
Mosfet có cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác so với các linh kiện transistor thông thường. Linh kiện mosfet có trở kháng đầu vào lớn, thích hợp khuếch đại nguồn tín hiệu yếu.
Ký hiệu của mosfet trên mạch điện là GDS. So với transistor, các cực sẽ tương đương như sau: G tương đương với B, D tương đương với C, S tương đương với E.
Đặc điểm, chức năng của linh kiện mosfet
Linh kiện mosfet có những đặc điểm nổi bật như:
- Mosfet có khả năng đóng cắt nhanh dòng điện có điện áp lớn. Bởi vậy, linh kiện này được sử dụng nhiều trong bộ dao động tạo ra từ trường, bộ xung hoặc mạch điều khiển điện áp cao.
- Mosfet có 2 lớp chính: N-Mosfet và P-Mosfet. Do vậy, chúng được sử dụng nhiều trong các mạch kỹ thuật số và mạch tương tự, với chức năng tương đương các transistor bán dẫn.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mosfet như thế nào?
Tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý vận hành của linh kiện mosfet sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về chức năng, nhiệm vụ của chúng trong hệ thống.
Cấu tạo của Mosfet gồm những gì?
Cấu tạo của một mosfet sẽ bao gồm 3 thành phần chính, trong đó có: G (Gate) - cực Cổng, S (Source) - cực Nguồn, D (Drain) - cực Máng.
Chi tiết cấu tạo của Mosfet kênh N gồm 2 miếng bán dẫn loại P được đặt trên nền bán dẫn. Một lớp cách điện SiO2 được đặt ở giữa 2 lớp bán dẫn N-P. Hai miếng bán dẫn loại P được nối ra với cực S và D. Phần nền bán dẫn N được nối với lớp màng mỏng ở phía trên, tiếp tục được đấu ra cực G.
Điện trở giữa cực S và D sẽ phụ thuộc nhiều vào điện áp chênh lệch giữa cực G và S. Khi Usg=0 chứng tỏ điện trở Rds là rất lớn. Điện áp Usg càng lớn, thì Rds càng nhỏ.
Nguyên lý hoạt động của linh kiện Mosfet như thế nào?
Linh kiện mosfet hoạt động dựa trên hiệu ứng từ trường biến thiên, tạo ra dòng điện. Một Mosfet hoạt động ở 2 chế độ: Đóng và mở. Bởi, một phần tử với các hạt mang điện trên mosfet có thể đóng cắt với tần số cao. Việc đảm bảo thời gian đóng cắt ngắn, lại là vấn đề điều khiển rất quan trọng.
Hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của mosfet qua thí nghiệm sau: "Nguồn điện 1 chiều đi qua bóng đèn và vào 2 cực D & S của mosfet. Ta thấy bóng đèn không sáng, có nghĩa là không có dòng điện đi qua DS khi chân G không được cấp điện. Các trường hợp sau có thể xảy ra trên mạch:
- Công tắc K1 đóng, nguồn cấp vào 2 cực GS làm cho Ugs>0v, khiến bóng đèn sáng.
- Khi công tắc K1 ngắt thì điện áp tích tụ trên C1 (tụ gốm) duy trì hoạt động cho đèn Q dẫn. Lúc này, không có dòng điện đi qua 2 cực GS.
- Khi công tắc K2 đóng, điện áp tích tụ trên C1 giảm bằng 0, đèn tắt.
▷ Xem thêm: Chất bán dẫn là gì? Nguyên lý hoạt động trong dòng điện và hạt tải điện.
Phân loại các linh kiện mosfet hiện có
Linh kiện Mosfet có tính ứng dụng cao, xuất hiện trong nhiều mạch điện tử. Hiện nay, có thể phân loại mosfet thành các dạng sau:
- N-Mosfet: Loại này chỉ hoạt động khi nguồn điện vào cộng Gate là 0, các electron sẽ hoạt động, cho đến khi có nguồn input.
- P-Mosfet: Các electron sẽ bị cut-off cho đến khi gia tăng nguồn điện input.
▷ Xem thêm: Mạch khuếch đại là gì?
Cách kiểm tra mosfet có đang hoạt động hiệu quả không?
Mosfet được lắp trong mạch, có dấu hiệu bất thường. Dưới đây là cách kiểm tra mosfet xem chúng còn hoạt động hay không?
Đo mosfet ở mạch ngoài với các bước sau:
- Bước 1: Chuẩn bị thiết bị đo dòng đa năng, thang 1kw.
- Bước 2: Nạp cho cổng G 1 điện tích. Đồng thời đặt que đen vào cổng G, que đỏ vào cổng S hoặc D. Lúc này sẽ thấy kim bắt đầy hoạt động.
- Bước 3: Chập cổng G và D hoặc S, để thoát điện chân G. Sau đó thực hiện đo như bước 2, nếu kim không lên, chứng tỏ Mosfet hoạt động tốt.
▷ Xem thêm: Top 10 linh kiện điện tử được sử dụng phổ biến trong công nghiệp tự động hóa hiện nay.
Mosfet là linh kiện bán dẫn với chức năng đóng ngắt mạch nhanh, có tính ứng dụng cao trong bộ xung nguồn, mạch vi tính… Hy vọng những thông tin trên đây sẽ hữu ích cho bạn đọc, giúp bạn hiểu hơn về linh kiện Mosfet và cách hoạt động của chúng trong hệ thống.
