مكتبة فرحات الهندسية

أشياء هامة يجب أن تعرفها عن ترانزستورات MOSFET لترانزستور MOSFET أربع أرجل وتسمي الرجل الرابعة للترانزستور باسم رجل الجسم (طرفية الجسم body terminal ) , وتشكل هذه الرجل متصلا ديوديا ((diode junction مع القنال بين المصرف والمنبع ويجب أن توصل هذه الرجل إما مع المنبع , أو مع أية نقطة في الدارة جهدها أكثر سلبية من المنبع (في العناصر ذات القنال n ) , أو مع نقطة أكثر إيجابية من المنبع في العناصر ذات القنال (p) . إذا فصلت هذه الرجل والتي تسمي أيضا باسم القاعدة (base) عن المنبع ووصلت إلي جهد يختلف عن جهد المنبع فإن ذلك يؤدي إلي إزاحة الجهد (V GS,th ) بقيمة تساوي معادلة وبإتجاه يؤدي إلي نقصان تيار المصرف عند قيمة معطاة لـــ (V GS ) . أحيانا يكون من الضروري إزاحة جهد العتبة من أجل موازنة (معاكسة) تأثير تيارات التسريب وكذلك تأثير السعات و قطبيات الإشارات تستخدم رجل القاعدة في ترانزستورات (MOSFET) لتحديد نقطة عمل الترانزستور بتطبيق إشارة متناوبة متزايدة علي بوابة الترانزستور . الشكل : نماذج ترانزستورات MOSFET وتسميات أرجلها ترانزستورات MOSFET والشحنات الساكنة تعتبر ترانزستورات MOSFET ضعي

مسائل مسألة 1 ترانزستور MOSFET من النوع المقلل (depletion) له المعطيات التالية : IDSS = 10mA; VGS,of = -4V أوجد قيم I D R DS , g m , عندما تكون V G = -2V و V G = +2V . أفرض أن الترانزستور يعمل في المنطقة الفعالة . الحل :   مسألة (2) : ترانزستور MOSFET من النوع المعزز له البارامترات التالية : V GS,th = +2v; وعند V GS يساوي (+4V) كان ID = 12mA أوجد R DS , gm, k بفرض أن الترانزستور يعمل في المنطقة الفعالة . الحل : من أجل حساب k استخدم معادلة تيار المصرف في المنطقة الفعالة : I D = k (V GS – V GS,th )2 ومن هذه المعادلة تحصل علي : ومن أجل إيجاد g m , استخدم العلاقة التالية : وعندها يمكن حساب المقاومة R DS من العلاقة : R DS = (1/gm) = 83Ω مسألة (3) : في دارة الشكل يوجد ترانزستور MOSFET قنال (n) من النوع المعزز له V GS,off = -4V , I DSS = 10mA . المقاومة R D = 1kΩ وجهد التغذية المستمر V DD = +20V . أوجد الربح (V out / V in ) . يمكن باستخدام قوانين كيرشوف وأوم الحصول علي المعادلات التالية : V DD = V DS + I DRD V DD = V D

تطبيقات أساسية تبين الدارات المعطاة في الشكل كيفية استخدام ترانزستورات MOSFET للتحكم بمرور التيار عبر مصابيح ضوئية تختلف درجة التحكم بالإضاءة حسب الترانزستور الذي تستخدمه . الشكل دارات تحكم بالإضاءة تعاريف نظرية يمكن اعتبار ترانزستورات MOSFET من النوع المقلل عند معها مثل ترانزستورات JFET مع ملاحظة أن مقاومات دخلها أعلي , وتلخص التعاريف والأشكال التالية كافة الأمور النظرية التي يجب أن تعرفها عن هذه الترانزستورات . ترانزستورات MOSFET نوع مقلل قنال n يبين الشكل ؤرمز هذا النوع من الترانزستورات ومميزة الفولت أمبير لخرجه , أي علاقة تيار المصرف (I D ) بالجهد (V DS ) عند قيم مختلفة للجهد (V GS ) . تعاريف MOSFET نوع مقل قنال p في الشكل القسم السفلي يعطي رمز هذا النوع من الترانزستور وتعطي كذلك مميزات خرج هذه الترانزستورات I D ) ) كتابع لــ (V D ) عند قيم مختلفة لــ (V GS ) . الشكل : رموز خرج ترانزستور MOSFET نوع مقلل . تعاريف أساسية المنطقة الأومية (ohmic region) : في هذه المنطقة يعمل الترانزستور MOSFET كمقاومة . المنطقة الفعالة (active region) : وفي هذه المنطقة ي

ترانزستورات MOSFET إن ترانزستورات MOSFET واسعة الانتشار جدا وكثيرة الاستخدام وهي نوعا ما تشبه ترانزستورات JFETs , فعندما يطبق جهد صغير علي بوابة هذه الترانزستورات بتغير التيار الذي يمر فيها , ولكن ترانزستورات MOSFET لها ممانعة دخل عالية جدا جدا في طرف البوابة , إذ تريد هذه الممانعة عن (10 14 Ω) , أما في ترانزستورات JFET فتبلغ مقاومة طرف البوابة تقريبا ((10 9 Ω, وهذا يعني أن الترانزستورات MOSFET لا تستهلك تيارات في طرف البوابة . ويعود سبب إرتفاع ممانعة (مقاومة) دخل طرف البوابة لترانزستورات MOSFET إلي هذه القيم إلي استخدام عازل مكون من أوكسيد معدن (Metal Oxide) فوق منطقة البوابة وهناك ثمن لمقاومة الدخل العالية هذه وهو سعة صغيرة جدا بين البوابة والقتال (very small gate to channel capacitance) بضعة pF , فإن الشحنة المتراكمة يمكن أن تعبر البوابة وتؤدي إلي تخريب الترانزستور الحقلي (بعض الترانزستورات الحقلية من نوع MOSFET مصممة لتكون محمية من هذا التأثير , ولكن ليس كل الأنواع ) . النوعان الأساسيان لترانزستورات MOSFET هما : · ترانزستورات MOSFET من النوع المعزز (enhancement type) . · تر

تطبيقات علي الترانزستورات Transistors دارة قيادة حاكمة يبين الشكل دارة قيادة حاكمة , وفي هذه الدارة يستخدم ترانزستور JFET قتال (n) . عندما يوضع المفتاح علي الوضع (A) يكون الترانزستور الحقلي وبالتالي عبر ملف الحاكمة ويؤدي ذلك إلي تغير وضعيات الترانزستور في حالة قطع فيتوقف التيار عن المرور عبر الترانزستور وعبر الحاكمة وتعود تماسات الحاكمة إلي حالة الراحة . مضخم / مازج صوتي تستخدم هذه الدارة لمزج إشارات صوتية من مصادر مختلفة باستخدام دارة ترانزستور JFET بتوصيلة منبع مشترك . وهذه الإشارات يمكن أن تكون من ميكروفونات (microphones) أو مضخمات أولية (preamplifiers) . تطبق كافة الإشارات إلي دخل المازج/المضخم عبر مكثفات ربط متناوب . يتم اختيار مقاومات المصرف والمنبع بحيث يتم الحصول علي الربح المطلوب , أما المقاومات المتغيرة (1MΩ) فهي مقاومات متغيرة مستخدمة هنا للتحكم بمقدار الربح لإشارة كل مدخل . الشكل : دارة قيادة حاكمة الشكل : مازج/مضخم صوتي مقياس حقل كهربائي في دارة الشكل يستخدم ترانزستور حقلي JFET لتكوين كاشف ساكنة (static electricity detector) . عندما يوضع الهوائي , الذي