Se sei interessato ai circuiti di potenza, perchè non pensi di farti un bel amplificatore con mosfet di potenza.
E' un po' difficile progettare un amplificatore con transistori ad effetto di campo senza conoscerne il principio di funzionamento e la tecnologia di fabbricazione utilizzata :sisi:
Un transistor ad effetto di campo è costituito sostanzialmente da un canale la cui conducibiltà è "modulata" da un campo elettrico, cioè da un tensione applicata dall'esterno.
La corrente viene trasportata da un solo tipo di portatori di carica: gli elettroni nei canali di tipo N e le lacune nei canali di tipo P.
Ecco il motivo per cui i transistori ad effetto di campo (FET) vengono anche chiamati transistori unipolari, proprio per distinguerli dai transistori a giunzione (BJT), il cui funzionamento dipende da entrambi i tipi di portatori di carica e che sono chiamati transistori bipolari.
Due sono i tipi di transistori FET: i JFET (transistori ad effetto di campo a giunzione) e i MOS (metallo-ossido-silicio).
Per la fabbricazione dei MOS si utilizza la tecnica planare.
A presto :ciaociao:
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I MOS sono importantissimi poiché hanno consentito, con l'avanzare della tecnologia, di realizzare componenti a grande scala di integrazione, come ad es. le memorie e i microprocessori :sisi:
Il loro funzionamento (parlo in particolare della tecnologia MOS "enhancement", cioè dei MOS a "riempimento", ma considerazioni analoghe possono essere fatte anche per i MOS "depletion", cioè a "svuotamento") si basa sostanzialmente sul fenomeno dell'induzione elettrostatica, per cui se applico un potenziale sul GATE (di metallo) si induce nel canale una carica di segno opposto :sisilui:
Nei MOS enhancement il canale, di tipo N o di tipo P, non è preformato.
Il DRAIN e il SOURCE sono isolati, applicando un potenziale Vds non si ha alcun movimento di cariche.
Se però applico al gate una tensione positiva Vgs (preciso che sto parlando dei MOS a canale N), per effetto dell'induzione si accumulano, dall'altra parte dell'isolante, nel canale, cariche negative e il substrato di tipo P cambia polarità :asd:
Aumentando la tensione le cariche aumentano e si crea un "canale" di collegamento tra il drain e il source di tipo N.
Variando la tensione Vgs il canale avrà larghezze diverse.
Se ora andiamo ad applicare una tensione Vds, tra il drain e il source, produrremo la "modulazione" della corrente attraverso il canale, corrente che è proporzionale alla tensione del gate (il grafico che mette in relazione la corrente sul drain e la Vgs si chiama "mutua caratteristica").
Per quanto riguarda le curve di uscita, esse sono simili a quelle del BJT, con le solite 3 zone di funzionamento, quella di interdizione, quella ohmica e quella lineare (detta di pinch-off).
Nella parte che riguarda le tecnologie digitali vedremo la famiglia logica CMOS, formata da transistor MOS "complementari" (NMOS e PMOS di tipo enhancement): sono le cosiddette porte logiche CMOS, di cui parleremo :sisilui:
A presto :ciaociao:
P.S. I MOSFET di potenza sono i cosiddetti VMOS, a struttura "verticale" (detti anche V-groove), in grado di sopportare correnti di oltre 10A e tensioni Vds di oltre 400V, adatti quindi a controllare potenze elevate.
Detto in parole povere, le diffusioni del canale e del source sono simili alle diffusioni della base e dell'emettitore dei transistor BJT planari epitassiali. La differenza sta nel "solco" ("Groove", in inglese) a V attraverso queste due zone.
Sul solco si fa crescere uno strato di SiO2 (biossido di Si) e sopra questo viene eseguita la metallizzazione del gate, esattamente come avviene nei normali MOSFET :sisilui:
I MOSFET di potenza vengono utilizzati come "interruttori statici" per correnti molto elevate :asd:
VMOS - Wikipedia, the free encyclopedia
