Giáo trình điện tử căn bản - Chương 13

Giáo trình điện tử căn bản là tài liệu học tập dành cho sinh viên khoa công nghệ thông tin.

www.hocnghe.com.vn Chương XIII - Mosfet Giới thiệu Mosfet Mosfet Transistor hiệu ứng trường ( Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ) Transistor đặc biệt có cấu tạo hoạt động khác với Transistor thông thường mà ta biết, Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa hiệu ứng từ trường để tạo dòng điện, linh kiện có trở kháng đầu vào lớn thích hợn cho khuyếch đại nguồn tín hiệu yếu, Mosfet sử dụng nhiều mạch nguồn Monitor, nguồn máy tính Transistor hiệu ứng trường Mosfet Cấu tạo ký hiệu Mosfet Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn Ký hiệu sơ đồ chân tương đương Mosfet Transistor * Cấu tạo Mosfet Cấu tạo Mosfet ngược Kênh N G : Gate gọi cực cổng S : Source gọi cực nguồn D : Drain gọi cực máng Mosfet kện N có hai miếng bán dẫn loại P đặt bán dẫn N, hai lớp P-N cách điện lớp SiO2 hai miếng bán Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn dẫn P nối thành cực D cực S, bán dẫn N nối với lớp màng mỏng sau dấu thành cực G Mosfet có điện trở cực G với cực S cực G với cực D vơ lớn , cịn điện trở cực D cực S phụ thuộc vào điện áp chênh lệch cực G cực S ( UGS ) Khi điện áp UGS = điện trở RDS lớn, điện áp UGS > => hiệu ứng từ trường làm cho điện trở RDS giảm, điện áp UGS lớn điện trở RDS nhỏ Nguyên tắc hoạt động Mosfet Mạch điện thí nghiệm Mạch thí nghiệm hoạt động Mosfet Thí nghiệm : Cấp nguồn chiều UD qua bóng đèn D vào hai cực D S Mosfet Q (Phân cực thuận cho Mosfet ngược) ta thấy bóng đèn khơng sáng nghĩa khơng có dịng điện qua cực DS chân G không cấp điện Khi cơng tắc K1 đóng, nguồn UG cấp vào hai cực GS làm điện áp UGS > 0V => đèn Q1 dẫn => bóng đèn D sáng Khi cơng tắc K1 ngắt, điện áp tích tụ C1 (tụ gốm) trì cho đèn Q dẫn => chứng tỏ khơng có dịng điện qua cực GS Khi cơng tắc K2 đóng, điện áp tích tụ C1 giảm => UGS= 0V => đèn tắt => Từ thực nghiệm ta thấy : điện áp đặt vào chân G khơng tạo dịng GS Transistor thông thường mà điện áp tạo từ trường => làm cho điện trở RDS giảm xuống Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn Đo kiểm tra Mosfet Một Mosfet tốt : Là đo trở kháng G với S G với D có điện trở vơ ( kim khơng lên hai chiều đo) G thoát điện trở kháng D S phải vô Các bước kiểm tra sau : Đo kiểm tra Mosfet ngược thấy tốt Bước : Chuẩn bị để thang x1KΩ Bước : Nạp cho G điện tích ( để que đen vào G que đỏ vào S D ) Bước : Sau nạp cho G điện tích ta đo D S ( que đen vào D que đỏ vào S ) => kim lên Bước : Chập G vào D G vào S để thoát điện chân G Bước : Sau thoát điện chân G đo lại DS bước kim không lên Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn => Kết Mosfet tốt Đo kiểm tra Mosfet ngược thấy bị chập Bước : Để đồng hồ thang x 1KΩ Đo G S G D kim lên = Ω chập Đo D S mà hai chiều đo kim lên = Ω chập D S Ứng dung Mosfet thực tế Mosfet nguồn xung Monitor Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn Mosfet sử dụng làm đèn công xuất nguồn Monitor Trong nguồn xung Monitor máy vi tính, người ta thường dùng cặp linh kiện IC tạo dao động đèn Mosfet, dao động tạo từ IC có dạng xung vng đưa đến chân G Mosfet, thời điểm xung có điện áp > 0V => đèn Mosfet dẫn, xung dao động = 0V Mosfet ngắt => dao động tạo điều khiển cho Mosfet liên tục đóng ngắt tạo thành dòng điện biến thiên liên tục chạy qua cuộn sơ cấp => sinh từ trường biến thiên cảm ứng lên cuộn thứ cấp => cho ta điện áp * Đo kiểm tra Mosfet mạch Khi kiểm tra Mosfet mạch , ta cần để thang x1Ω đo D S => Nếu chiều kim lên đảo chiều đo kim không lên => Mosfet bình thường, Nếu hai chiều kim lên = Ω Mosfet bị chập DS Bảng tra cứu Mosfet thông dụng Hướng dẫn : Loại kênh dẫn : P-Channel : Mosfet thuận , N-Channel Mosfet ngược Đặc điểm ký thuật : Thí dụ: 3A, 25W : dịng D-S cực đại cơng xuất cực đại STT Xuan Vinh : 0912421959 Ký hiệu 2SJ306 2SJ307 2SJ308 2SK1038 2SK1117 2SK1118 2SK1507 2SK1531 Loại kênh dẫn Đặc điểm kỹ thuật P-Channel 3A , 25W P-Channel 6A, 30W P-Channel 9A, 40W N-Channel 5A, 50W N-Channel 6A, 100W N-Channel 6A, 45W N-Channel 9A, 50W N-Channel 15A, 150W www.hocnghe.com.vn 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 Xuan Vinh : 0912421959 2SK1794 2SK2038 2SK2039 2SK2134 2SK2136 2SK2141 2SK2161 2SK2333 2SK400 2SK525 2SK526 2SK527 2SK555 2SK556 2SK557 2SK727 2SK791 2SK792 2SK793 2SK794 BUZ90 BUZ90A BUZ91 BUZ 91A BUZ 92 BUZ 93 BUZ 94 IRF 510 IRF 520 IRF 530 IRF 540 IRF 610 IRF 620 IRF 630 IRF 634 IRF 640 IRF 710 IRF 720 IRF 730 IRF 740 IRF 820 IRF 830 IRF 840 IRF 841 IRF 842 IRF 843 IRF 9610 IRF 9620 N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-FET N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel P-Channel P-Channel 6A,100W 5A,125W 5A,150W 13A,70W 20A,75W 6A,35W 9A,25W 6A,50W 8A,100W 10A,40W 10A,40W 10A,40W 7A,60W 12A,100W 12A,100W 5A,125W 3A,100W 3A,100W 5A,150W 5A,150W 5A,70W 4A,70W 8A,150W 8A,150W 3A,80W 3A,80W 8A,125W 5A,43W 9A,60W 14A,88W 28A,150W 3A,26W 5A,50W 9A,74W 8A,74W 18A,125W 2A,36W 3A,50W 5A,74W 10A,125W 2A,50W 4A,74W 8A,125W 8A,125W 7A,125W 7A,125W 2A,20W 3A,40W www.hocnghe.com.vn 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 Xuan Vinh : 0912421959 IRF 9630 IRF 9640 IRFI 510G IRFI 520G IRFI 530G IRFI 540G IRFI 620G IRFI 630G IRFI 634G IRFI 640G IRFI 720G IRFI 730G IRFI 740G IRFI 820G IRFI 830G IRFI 840G IRFI 9620G IRFI 9630G IRFI 9640G IRFS 520 IRFS 530 IRFS 540 IRFS 620 IRFS 630 IRFS 634 IRFS 640 IRFS 720 IRFS 730 IRFS 740 IRFS 820 IRFS 830 IRFS 840 IRFS 9620 IRFS 9630 IRFS 9640 J177(2SJ177) J109(2SJ109) J113(2SK113) J114(2SJ114) J118(2SJ118) J162(2SJ162) J339(2SJ339) K30A/2SK304/ 2SK30R K214/2SK214 K389/2SK389 K399/2SK399 K413/2SK413 P-Channel P-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel P-Channel P-Channel P-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel P-Channel P-Channel P-Channel P-Channel P-Channel P-Channel P-Channel P-Channel P-Channel P-Channel 6A,74W 11A,125W 4A,27W 7A,37W 10A,42W 17A,48W 4A,30W 6A,35W 6A,35W 10A,40W 3A,30W 4A,35W 5A,40W 2A,30W 3A,35W 4A,40W 2A,30W 4A,30W 6A,40W 7A,30W 9A,35W 15A,40W 4A,30W 6A,35W 5A,35W 10A,40W 2A,30W 3A,35W 3A,40W 2A-30W 3A-35W 4A-40W 3A-30W 4A-35W 6A-40W 0.5A-30W 20mA,0.2W 10A-100W 8A-100W 8A 7A-100W 25A-40W N-Channel 10mA,1W N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel 0.5A,1W 20mA,1W 10-100 8A www.hocnghe.com.vn 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 K1058/2SK1058 K2221/2SK2221 MTP6N10 MTP6N55 MTP6N60 MTP7N20 MTP8N10 MTP8N12 MTP8N13 MTP8N14 MTP8N15 MTP8N18 MTP8N19 MTP8N20 MTP8N45 MTP8N46 MTP8N47 MTP8N48 MTP8N49 MTP8N50 MTP8N80 N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel 8A-100W 6A-50W 6A-125W 6A-125W 7A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-125W 8A-125W 8A-125W 8A-125W 8A-125W 8A-125W 8A-75W Thyristor Cấu tạo nguyên lý hoạt động Thyristor Cấu tạo Thyristor Ký hiệu Thyristor Sơ đồ tương tương Thyristor có cấu tạo gồm lớp bán dẫn ghép lại tạo thành hai Transistor mắc nối tiếp, Transistor thuận Transistor ngược ( sơ đồ tương đương ) Thyristor có cực Anot, Katot Gate gọi A-K-G, Thyristor Diode có điều khiển , bình thường phân cực thuận, Thyristor chưa dẫn điện, có Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn điện áp kích vào chân G => Thyristor dẫn điện áp đảo chiều cắt điện áp nguồn Thyristor ngưng dẫn Thí nghiệm sau minh hoạ hoạt động Thyristor Thí nghiêm minh hoạ hoạt động Thyristor Ban đầu cơng tắc K2 đóng, Thyristor phân cực thuận khơng có dịng điện chạy qua, đèn khơng sáng Khi cơng tắc K1 đóng, điện áp U1 cấp vào chân G làm đèn Q2 dẫn => kéo theo đèn Q1 dẫn => dòng điện từ nguồn U2 qua Thyristor làm đèn sáng Tiếp theo ta thấy công tắc K1 ngắt đèn sáng, Q1 dẫn, điện áp chân B đèn Q2 tăng làm Q2 dẫn, Q2 dẫn làm áp chân B đèn Q1 giảm làm đèn Q1 dẫn , hai đèn định thiên cho trì trang thái dẫn điện Đèn sáng trì K2 ngắt => Thyristor khơng cấp điện ngưng trang thái hoạt động Khi Thyristor ngưng dẫn, ta đóng K2 đèn khơng sáng trường hợp ban đầu Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn Hình dáng Thyristor Đo kiểm tra Thyristor Đo kiểm tra Thyristor Đặt động hồ thang x1Ω , đặt que đen vào Anot, que đỏ vào Katot ban đầu kim không lên , dùng Tovit chập chân A vào chân G => thấy đồng hồ lên kim , sau bỏ Tovit => đồng hồ lên kim => Thyristor tốt Ứng dụng Thyristor Thyristor thường sử dụng mạch chỉnh lưu nhân đôi tụ động nguồn xung Ti vi mầu : Thí dụ mạch chỉnh lưu nhân nguồn Ti vi mầu JVC 1490 có sơ đồ sau : Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn Ứng dụng Thyristor mạch chỉnh lưu nhân tự động nguồn xung Tivi mầu JVC Xuan Vinh : 0912421959 ... N-Channel N-Channel N-Channel 8A-100W 6A-50W 6A-125W 6A-125W 7A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-75W 8A-125W 8A-125W 8A-125W 8A-125W 8A-125W 8A-125W 8A-75W Thyristor Cấu... N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel... N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel P-Channel P-Channel P-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel N-Channel