Bagaimana Cara Kerja MOSFET:Pemahaman Dasar, Jenis, dan Aplikasi
MOSFET adalah singkatan dari transistor efek medan semikonduktor oksida logam. Seperti transistor konvensional lainnya, ini adalah jenis transistor dengan banyak aplikasi dalam elektronika daya modern. Selain itu, fungsinya didasarkan pada bagaimana listrik mengalir melaluinya. Penting untuk dicatat bahwa ada banyak variasi dalam penggunaan MOSFET di sirkuit yang berbeda. Artikel ini membahas tentang cara kerja MOSFET, tipe dasar MOSFET, keunggulan dibandingkan BJT, dan aplikasinya. Selain itu, Anda akan mempelajari cara melakukan kerja MOSFET di sirkuit Anda.
Mari kita lakukan!
Apa itu MOSFET?
MOSFET adalah transistor kompak. Transistor adalah perangkat semikonduktor yang digunakan untuk mengontrol aliran arus listrik dengan mengatur berapa banyak tegangan yang mengalir melaluinya.
Apa yang membuatnya berbeda dari BJT adalah bagaimana memungkinkan arus melewatinya. Di MOSFET, tegangan yang diterapkan ke wilayah gerbang menentukan berapa banyak arus yang mengalir dari saluran ke sumber. Dan, properti ini memberi MOSFET nama mereka - Transistor Efek Medan Semikonduktor Oksida Logam. Menariknya, transistor ini dapat memperkuat sinyal atau membiarkan hanya satu jenis pembawa muatan listrik tertentu yang lewat.
(STRUKTUR MOSFET)
SUMBER:Wiki Commons
Singkatnya, ini adalah perangkat tiga terminal yang menentukan aliran listrik dalam rangkaian tertutup. Terminal struktur utamanya adalah; Sumber (S), gerbang (G), dan Drain (D). Apa yang dilakukannya tergantung pada tegangan gerbang yang diterapkan. Namun, jika Anda mempertimbangkan tubuhnya, maka MOSFET adalah perangkat empat terminal.
(MOSFET dengan latar belakang perangkat keras komputer elektronik)
Jenis dasar MOSFET
Ada tiga tipe dasar MOSFET.
Jenis pertama adalah "MOSFET mode peningkatan saluran-N" atau biasanya aktif (MOSFET saluran-n). Ini memungkinkan aliran arus melalui saluran antara saluran dan sumber bahkan dengan tegangan input nol diterapkan di terminalnya. Juga, ini berarti tidak memerlukan sinyal gerbang untuk operasi dan karenanya sangat membantu dalam rangkaian digital sederhana. Di sini, pin dipisahkan secara fisik.
(Mode Penyempurnaan N-channel MOSFET)
Jenis kedua MOSFET adalah "N-channel depletion-mode" atau biasanya mati (n-channel). Tipe ini membutuhkan tegangan negatif agar dapat menyala dan memungkinkan aliran arus listrik. Juga, ia memiliki keuntungan karena transistor jenis ini bertindak sebagai resistor saat dimatikan. Oleh karena itu, sangat berguna dalam aplikasi spesifik yang memerlukan kontrol tegangan input. Pin terhubung secara fisik.
(Mode Penipisan N-Channel MOSFET)
Ketiga, "transistor MOSFET mode penipisan saluran-P" biasanya mati (MOSFET saluran-p). Jenis ini memblokir arus apa pun yang mengalir melaluinya kecuali jika muatan positif mengalir melintasi terminalnya. Artinya transistor jenis ini bertindak sebagai isolator. Oleh karena itu, tidak cocok untuk aplikasi tertentu di mana perlu mengalirkan arus setiap saat.
(Mode Penipisan P-Channel MOSFET)
Terakhir, "Mode peningkatan saluran-P MOSFET" atau biasanya pada (saluran-p) MOSFET. Jenis ini membutuhkan tegangan sumber gerbang nol untuk konduksi arus. Juga, ia memiliki keunggulan dibandingkan rekan n-channelnya karena tidak membuang energi saat dalam keadaan mati. Fitur ini memungkinkan penggunaannya dalam berpindah aplikasi.
(Mode Penyempurnaan P-Channel MOSFET)
Bagaimana cara kerja MOSFET?
Hal pertama yang harus kita bicarakan adalah bagaimana MOSFET bekerja? Jawabannya mungkin mengejutkan Anda!
(Diagram Skema MOSFET)
SUMBER:Wiki Commons
MOSFET bekerja dengan membiarkan arus mengalir melintasi terminalnya atau tidak tergantung pada tegangan yang diberikan. Ini beroperasi pada efek medan listrik yang dihasilkan oleh tegangan yang diterapkan di permukaan semikonduktor yang berdekatan dengan lapisan oksida logam. Akibatnya, ini memungkinkan MOSFET bekerja sebagai tipe-p atau tipe-n.
Elektroda gerbang mengontrol konduktivitas saluran antara saluran di sumber dan daerah pembuangan di dalam perangkat. Prinsip operasi ini membuat transistor bertindak sebagai saklar yang ideal. Dengan demikian, kami dapat mengontrol bagaimana listrik mengalir melalui sirkuit kami.
Ini adalah bagaimana Anda dapat menggunakan MOSFET. Dengan mengontrol berapa banyak tegangan yang mengalir melalui wilayah gerbang, Anda dapat menentukan arus pembuangan di saluran sumber pembuangan.
(Desain sebaris Simbol MOSFET)
NB; Penting untuk dicatat bahwa transistor MOSFET dan transistor BJT sedikit berbeda. Di BJT, arus mengalir dari kolektor ke emitor, sedangkan di MOSFET, aliran ini terjadi antara sumber dan saluran. Apa yang terjadi adalah ketika tegangan yang diterapkan ke terminal gerbangnya melebihi tegangan ambang batas tertentu, arus mulai mengalir melaluinya.
Kelebihan MOSFET dibandingkan BJT
Kelebihan MOSFET dibandingkan BJT adalah sebagai berikut:
- Pertama, MOSFET berguna untuk membuat sirkuit yang lebih kompak.
- Kedua, MOSFET membutuhkan daya dan energi yang lebih sedikit dibandingkan transistor BJT, sehingga secara keseluruhan lebih efisien. Karena tidak ada arus basis, perangkat mengeluarkan sangat sedikit energi saat dalam keadaan mati.
- Ketiga, pembuatan MOSFET lebih murah daripada transistor BJT. Oleh karena itu, mereka adalah pilihan yang lebih disukai saat mendesain sirkuit di rumah atau untuk tujuan hobi.
- Selanjutnya, MOSFET dapat bekerja di lingkungan bersuhu tinggi karena terminal gerbangnya tidak memerlukan isolasi seperti transistor PNP. Itu membuatnya berguna dalam aplikasi di mana suhu menjadi sangat tinggi.
- Terakhir, MOSFET berguna untuk penguatan tegangan karena memiliki dua terminal konduktor. Fitur ini memungkinkan aliran arus yang lebih signifikan melalui sirkuit saat dalam keadaan aktif. Sebaliknya, BJT hanya membutuhkan satu terminal untuk melewatkan arus listrik dari saluran pembuangan ke terminal sumber atau sebaliknya.
(Pinset Insinyur Komputer)
Aplikasi MOSFET
MOSFET sangat berguna dalam aplikasi tenaga listrik untuk mengontrol tegangan. Ini dapat dengan mudah dilakukan dengan melakukan kontrol aliran arus melalui terminal gerbang. Akibatnya, ini membuatnya hidup atau mati (seperti sakelar utama). Selain itu, ini membuat perangkat ideal MOSFET berguna sebagai antarmuka antara sumber daya dan perangkat yang perlu diberi daya.
(Mosfet sebagai sakelar)
Contoh aplikasi MOSFET n-channel. Saat sakelar ditekan, LED akan menyala.
SUMBER; Wiki Commons
MOSFET juga dapat memperkuat arus yang melewatinya dengan membiarkan arus listrik yang lebih besar mengalir melalui elektroda pembuangannya saat dalam keadaan aktif. Itu membuat MOSFET cocok untuk aplikasi yang membutuhkan penguatan tegangan (seperti memperkuat gelombang suara).
MOSFET sangat membantu dalam aplikasi di mana mereka perlu mengubah keadaan dengan cepat, menjadikannya perangkat berharga dalam desain sirkuit yang membutuhkan banyak peralihan.
- Sebagai resistor yang dikontrol tegangan atau resistor variabel
Ketika MOSFET bertindak sebagai sakelar mati dalam aplikasi, itu adalah perangkat yang cocok untuk membuat resistor variabel atau resistor yang dikontrol tegangan.
(Transistor)
Kesimpulan
Kesimpulannya, MOSFET adalah perangkat transistor yang cocok dan dapat membantu dalam beragam aplikasi. Mereka mudah digunakan dan dipahami.
Kami harap Anda mempelajari cara kerja MOSFET serta penggunaannya dalam kehidupan sehari-hari Anda! Jika Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut, beri tahu kami. Kami akan dengan senang hati membantu.
