Mosfet là gì?
Mosfethay còn gọi là Transistor hiệu ứng trường [ Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ] là một Transistor đặc biệt có cấu tạo và hoạt động khác với Transistor thông thường mà ta đã biết, Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiệu ứng từ trường để tạo ra dòng điện, là linh kiện có trở kháng đầu vào lớn thích hợn cho khuyếch đại các nguồn tín hiệu yếu, Mosfet được sử dụng nhiều trong các mạch nguồn Monitor, nguồn máy tính.
Cấu tạo và ký hiệu của Mosfet.
* Cấu tạo của Mosfet.
- G : Gate gọi là cực cổng
- S : Source gọi là cực nguồn
- D : Drain gọi là cực máng
- Mosfet kện N có hai miếng bán dẫn loại P đặt trên nền bán dẫn N, giữa hai lớp P-N được cách điện bởi lớp SiO2 hai miếng bán dẫn P được nối ra thành cực D và cực S, nền bán dẫn N được nối với lớp màng mỏng ở trên sau đó được dấu ra thành cực G.
- Mosfet có điện trở giữa cực G với cực S và giữa cực G với cực D là vô cùng lớn , còn điện trở giữa cực D và cực S phụ thuộc vào điện áp chênh lệch giữa cực G và cực S [ UGS ]
- 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.
Nguyên tắc hoạt động của Mosfet
Mạch điện thí nghiệm.
- 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] ta thấy bóng đèn không sáng nghĩa là không có dòng điện đi qua cực DS khi chân G không được cấp điện.
- Khi công tắc K1 đóng, nguồn UG cấp vào hai cực GS làm điện áp UGS > 0V => đèn Q1 dẫn => bóng đèn D sáng.
- 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 K2 đóng, điện áp tích trên tụ C1 giảm bằng 0 => UGS= 0V => đèn tắt
- => Từ thực nghiệm trên ta thấy rằng : điện áp đặt vào chân G không tạo ra dòng GS như trong Transistor thông thường mà điện áp này chỉ tạo ra từ trường => làm cho điện trở RDS giảm xuống .
Cách đo và kiểm tra Mosfet sống hay chết
- Một Mosfet còn tốt: Là khi đo trở kháng giữa G với S và giữa G với D có điện trở bằng vô cùng [ kim không lên cả hai chiều đo] và khi G đã được thoát điện thì trở kháng giữa D và S phải là vô cùng.
Cách đo Mosfet ở ngoài mạch
- Bước 1 : Chuẩn bị để thang x1KW
- Bước 2 : Nạp cho G một điện tích [ để que đen vào G que đỏ vào S hoặc D ]
- Bước 3 : Sau khi nạp cho G một điện tích ta đo giữa D và S [ que đen vào D que đỏ vào S ] => kim sẽ lên.
- Bước 4 : Chập G vào D hoặc G vào S để thoát điện chân G.
- Bước 5 : Sau khi đã thoát điện chân G đo lại DS như bước 3 kim không lên.
- => Kết quả kiểm tra MOSFET như vậy là Mosfet tốt.
- Bước 1 : Để đồng hồ thang x 1KW
- Bước 2 : Đo giữa G và S hoặc giữa G và D nếu kim lên = 0 W là chập.
- Bước 3 : Đo giữa D và S mà cả hai chiều đo kim lên = 0 W là chập D S
Cách đo kiểm tra MOSFET trong mạch
Khi kiểm tra Mosfet trong mạch , ta chỉ cần để thang x1W và đo giữa D và S => Nếu 1 chiều kim lên đảo chiều đo kim không lên => là Mosfet bình thường, Nếu cả hai chiều kim lên = 0 W là Mosfet bị chập DS.
Ứng dung của Mosfet trong thực tế
Mosfet trong nguồn xung của Monitor
Trong bộ nguồn xung của Monitor hoặc máy vi tính, người ta thường dùng cặp linh kiện là IC tạo dao động và đèn Mosfet, dao động tạo ra từ IC có dạng xung vuông được đưa đến chân G của Mosfet, tại thời điểm xung có điện áp > 0V => đèn Mosfet dẫn, khi xung dao động = 0V Mosfet ngắt => như vậy dao động tạo ra sẽ điều khiển cho Mosfet liên tục đóng ngắt tạo thành dòng điện biến thiên liên tục chạy qua cuộn sơ cấp => sinh ra từ trường biến thiên cảm ứng lên các cuộn thứ cấp => cho ta điện áp ra.