ทรานซิสเตอร์ระบายน้ำคืออะไร

ทรานซิสเตอร์ระบายเป็นส่วนหนึ่งของทรานซิสเตอร์สนามผลปกติเรียกว่า FET และเทียบเท่าของอีซีแอลในทรานซิสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์มาตรฐาน FET มีส่วนประกอบพื้นฐานสี่ประการและเทอร์มินัลที่เกี่ยวข้องที่เรียกว่าเกทแหล่งกำเนิดร่างกายและท่อระบายน้ำ เมื่อมีแรงดันไฟฟ้าควบคุมอยู่ที่ประตูและตัวถังของ FET สัญญาณไฟฟ้าใด ๆ ที่รออยู่ที่แหล่งกำเนิดจะเดินทางจากแหล่งจ่ายไปยังท่อระบายทรานซิสเตอร์และออกจากขั้วระบายน้ำ ดังนั้นท่อระบายน้ำทรานซิสเตอร์สามารถอ้างถึงองค์ประกอบเอาท์พุทของทรานซิสเตอร์สนามผลหรือขั้วที่เชื่อมต่อส่วนประกอบกับวงจรอื่น ๆ

ในขณะที่ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์ภาคสนามทำหน้าที่คล้ายกับทรานซิสเตอร์ชนิดจังค์ชันมาตรฐานวิธีที่พวกเขาทำหน้าที่เหล่านั้นแตกต่างกันมาก ทรานซิสเตอร์ปกติทำจากวัสดุสามชิ้นที่มีประจุไฟฟ้าสถิตสลับกันทั้งแบบบวกลบลบเรียก PNP หรือลบบวกลบเรียกว่า NPN ชิ้นส่วนเหล่านี้เรียกว่าตัวสะสมตัวปล่อยและฐานถูกหลอมรวมเข้าด้วยกันซึ่งส่วนใหญ่จะสร้างไดโอดที่มีทั้งสองแอโนดหรือสองแคโทด

หากสัญญาณไฟฟ้ากำลังรอที่ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์และไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่ฐานแสดงว่าทรานซิสเตอร์ถูกปิดและไม่นำสัญญาณไฟฟ้า หากแรงดันไฟฟ้าเข้าสู่ฐานของทรานซิสเตอร์แล้วจะมีการเปลี่ยนแปลงประจุไฟฟ้าของฐาน การเปลี่ยนแปลงของประจุนี้จะเปิดทรานซิสเตอร์และสัญญาณตัวสะสมจะดำเนินการผ่านทรานซิสเตอร์และตัวส่งสัญญาณออกเพื่อใช้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ

ทรานซิสเตอร์สนามผลทำงานบนหลักการที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง FET ประกอบด้วยวัสดุสี่ชิ้นแต่ละอันมีเทอร์มินัลเรียกว่าต้นทางประตูท่อระบายน้ำและตัวถัง ในสี่เหล่านี้มีเพียงแหล่งที่มาระบายออกและร่างกายมีประจุไฟฟ้าสถิต ค่าใช้จ่ายนี้อาจเป็นค่าลบในแหล่งที่มาและท่อระบายน้ำเรียกว่า FET แบบ n-channel หรือจะเป็นค่าบวกทั้งสองอย่างซึ่งเรียกว่า p-channel FET ไม่ว่าในกรณีใดร่างกายของ FET จะมีประจุไฟตรงข้ามกับแหล่งจ่ายและระบายน้ำ

สี่ชิ้นเหล่านี้จะถูกประกอบในลำดับที่แตกต่างจากในทรานซิสเตอร์มาตรฐาน แหล่งที่มาและท่อระบายน้ำจะถูกหลอมรวมที่ปลายทั้งสองของร่างกาย จากนั้นเกตจะถูกหลอมรวมเข้ากับแหล่งกำเนิดและระบายออกเชื่อม แต่ไม่สัมผัสโดยตรงกับตัวทรานซิสเตอร์ แต่ประตูนั้นตั้งขนานกับและอยู่ในระยะที่กำหนดจากร่างกาย

หาก FET เป็นอุปกรณ์ประเภท n-channel ไม่ได้เชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าลบระหว่างแหล่งจ่ายและท่อระบายน้ำจะเปลี่ยน FET เป็นสถานะปิดและจะไม่ส่งสัญญาณระหว่างแหล่งจ่ายและท่อระบายน้ำ เมื่อร่างของ FET ชาร์จแล้วการวางแรงดันบวกที่ประตูของ FET จะเปลี่ยนเป็นสถานะเปิด ประจุของเกตจะเริ่มดึงอิเล็กตรอนออกจากร่างกายของ FET โดยพื้นฐานแล้วจะสร้างสนามที่เรียกว่าช่องนำไฟฟ้า

หากแรงดันไฟฟ้าที่เกตมีความแข็งแรงเพียงพอจุดที่เรียกว่าแรงดันเก ณ ฑ์ของมันช่องทางนำไฟฟ้าสามารถก่อตัวได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อช่องทางนำไฟฟ้าเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์แรงดันไฟฟ้าที่แหล่ง FET นั้นจะสามารถส่งสัญญาณผ่านช่องทางสื่อนำไฟฟ้าเข้าและออกจากท่อระบายทรานซิสเตอร์ หากแรงดันไฟฟ้าที่เกตลดลงต่ำกว่าขีด จำกัด ของมันฟิลด์ที่ข้ามเกตและตัวถังของ FET จะยุบตัวทันทีนำช่องสัญญาณที่เป็นตัวนำพร้อมกับมันและกลับ FET กลับสู่สถานะปิด

FET นั้นอ่อนไหวต่อแรงดันเกตของเกตมาก การใช้แรงดันเกตที่สูงกว่าที่ต้องการเพียงเล็กน้อยจากนั้นลดลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้นจะเป็นการเปิดและปิด FET อย่างรวดเร็ว เป็นผลให้การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าของประตูเพียงเล็กน้อยที่ความถี่สูงมากสามารถปิด FET และเปิดด้วยความเร็วที่เร็วกว่ามากและด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เล็กกว่ามากเป็นไปได้ด้วยทรานซิสเตอร์มาตรฐาน ความเร็วที่ FET เปลี่ยนได้ทำให้เป็นทรานซิสเตอร์ในอุดมคติสำหรับวงจรดิจิตอลความเร็วสูง พวกเขาพบการใช้งานที่กว้างขวางในอุปกรณ์เช่นวงจรรวมดิจิตอลและไมโครโปรเซสเซอร์และพวกเขาเป็นทรานซิสเตอร์ของตัวเลือกสำหรับใช้ในซีพียูคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัย