NMOSでは、電流はソースからドレインへ、またはその逆に流れますか?
このウィキペディアのページは私を混乱させています:http : //en.wikipedia.org/wiki/MOSFET
上記の画像は私を混乱させます。Nチャンネルの場合、ダイオードの極性が一部のソースに向かっていますが、他のソースからは離れています。
どの端子を電源に接続する必要があるのか(つまり、正のバッテリー端子)、どの端子をパワーユーザーに接続するのか(つまり、電動機)を考えています。
NMOSでは、電流はソースからドレインへ、またはその逆に流れますか?
このウィキペディアのページは私を混乱させています:http : //en.wikipedia.org/wiki/MOSFET
上記の画像は私を混乱させます。Nチャンネルの場合、ダイオードの極性が一部のソースに向かっていますが、他のソースからは離れています。
どの端子を電源に接続する必要があるのか(つまり、正のバッテリー端子)、どの端子をパワーユーザーに接続するのか(つまり、電動機)を考えています。
回答:
従来の電流は、NチャネルMOSFETのドレインからソースに流れます。
矢印は、サブストレートを介してソースとドレインの間に寄生ダイオードがあるMOSFETのボディダイオードの方向を示しています。このダイオードは、サファイア上のシリコンにはありません。
2aはJFetなので、トポロジが異なります。
2dは、ボディダイオードのないMOSFETです。私'
\ 2eはデプレッションモードFETです。ゲート電圧なしでオンになり、FETをオフにするために負電圧がかかります。そのため、ダイオードには他の極性があります。そうでないと、ゲート電圧があるときにボディダイオードが導通します。
MOSFETにチャネルが存在する場合、電流はドレインからソースへ、またはソースからドレインへ流れることができます。これは、デバイスが回路内でどのように接続されているかによって決まります。伝導チャネルには固有の極性はありません-その点では抵抗のようなものです。
ただし、MOSFET内の固有のボディダイオードは伝導チャネルと並列です。伝導チャネルが存在する場合、ダイオードはシャントされ、電流が最小抵抗のパス(チャネル)を流れます。チャネルがオフの場合、ダイオードは回路内にあり、ドレイン-ソース電流の極性に応じて導通または遮断します。
写真が示すように、NチャネルとPチャネルの両方のデバイスと、拡張モードと空乏モードのデバイスがあります。これらのすべての場合において、電流はソースからドレインに流れるだけでなく、ドレインからソースに流れる可能性があります-回路内でデバイスがどのように接続されているかだけです。
あなたの写真は、デバイス内の固有のダイオードを示していません -ゲートに向かうまたはゲートから離れる矢印ポイントは、チャンネルタイプの表示です(ゲートに向かうNチャンネルポイント、ゲートから離れるPチャンネルポイント)。
この記号は、ドレインとソース間の固有のダイオードを示しています。
Nチャネルデルペションデバイスにはデフォルトでチャネルがあり、チャネルをオフにするには、ソースよりも低いゲートの電圧が必要です。ゲートからソースへの電圧を0より大きくすることで、チャネルをある程度広げることができます。
Pチャネル空乏デバイスにもデフォルトでチャネルがあり、チャネルをオフにするにはソースよりも高いゲート電圧が必要です。ゲートからソースへの電圧を0未満に下げることで、チャネルをある程度広げることができます。
私は半導体のクラスを受講していませんが、回路レベルの動作に制限された答えに興味がある場合、簡単な答えは次のとおりです。
NMOS、電流が流れるからドレイン-ソースとの(離れた装置からのソース点を矢印)PMOS、から電流が流れるのドレインソース- (元のデバイスへの矢印点)
上の図で、Pチャネルという言葉は、ゲートの下に形成されるチャネルのタイプを指します。PはチャネルがP型半導体上に形成されることを示し、NはN型半導体を示します。
混乱に関して。あなたは正しい、それは混乱しています。表示されているものは、ソースボディ接続端末として知られています。一部のアプリケーションでは、これは便利です(詳細については以下を参照してください)。当面は無視してください。
一般に、アナログ回路図を調べるとき、トランジスタのソース端子に矢印が表示されるのが一般的です。
デジタルトランジスタレベルの回路図(ゲートレベル、つまりAND、OR、XORゲートとは対照的に)を調べるとき、従来は矢印がありません。特徴的な側面は、PMOSのゲート端子に小さなバブルがあり、NMOSにはバブルがないことです。アナログとデジタルの両方のアプリケーションで、実際には同じトランジスタ(PMOSとNMOSの両方)であることに注意してください。しかし、それらの操作方法は非常に異なります。
初心者にとって の楽しい事実トランジスタは、ゲート、ドレイン、ソース、およびボディの4端子デバイスです。マイクロエレクトロニクスの入門として、身体の末端を最初は無視するのが慣習的ですが、主な方程式を理解するのを助けるためだけです。ただし、ボディ効果として知られる半導体現象があり、トランジスタの静止動作点の計算に関して手計算に複雑さの層を追加します(静止動作点はあなたが遭遇する重要な言葉です;それはただの空想です問題のトランジスタのIVまたは電流-電圧動作点を示す語。)
トランジスタのモデリングは非常に複雑な作業であり、電気工学または応用物理学の分野そのものです。マイクロエレクトロニクスの入門書は、通常pn接合(ドープされたシリコン半導体の一種)に言及する章から始まります。
あなたが本当に興味があり、二次方程式と代数の基本を理解しているなら、Behzad Razaviによって書かれた素晴らしい入門教科書を見てみたいと思うかもしれません。大学でマイクロエレクトロニクスを学んだときにこの本があればいいのにと思います。ただし、基本回路(抵抗、コンデンサ、インダクタなど)を理解していることを前提としています。
はい、電流はドレインからソースへ、またはその逆に流れることができます。それをさらに単純化するために、@ Adam Lawrenceが述べたことに少しだけ加えたいと思います。
CMOSトランジスタの断面に精通していると思います。Mosfetの断面は、中央の垂直線から偶数であることがわかります。そのため、(nmosの両側の2つの端子のうち)どちらの端子も他の端子より高い電圧を持ち、それがドレイン(NMOSの場合)になり、電圧の低い他の端子がソース(nmosの場合)になります。pmosの場合は逆になります。
それでも、内部バルクがすでにソース(nmosの場合)またはドレイン(pmosの場合)に接続されているディスクリート3ピンMosfets(SiHG47N60EFなど)で購入/取引する場合は注意してください。これにより、データシートに記載されているように、MOSFETピンが事前定義されます。その場合、nmosの場合、より高い電圧の端子がドレインであり、より低い電圧の端子がソースであるという上記のことは依然として真実です。ただし、データシートに記載されているように、より高い電圧を事前定義されたソースに印加すると、しきい値電圧はデータシートに記載されたものと同じにはなりません。また、トランジスタはデータシートに指定されているものと同じようには動作しません。