Затвор, витік і стік

Керуй навантаженням електричним полем

MOSFET — Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, польовий транзистор з ізольованим затвором: електричне поле керує провідним каналом. У цьому n-канальному прикладі електрони є негативними носіями заряду; затвор керує, витік приєднаний до 0 V, стік — до навантаження. Міліват (mW) — тисячна частина вата.

Відкрити інтерактивний дослід

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТІЛ

Змінюй налаштування схеми, передбачай покази та перевіряй розв’язання завдання. Це навчальні моделі; припущення пояснено в кожному уроці.

Увійди, щоб зберігати прогрес. Прогрес гостя зберігається на цьому пристрої.

Увімкни JavaScript для інтерактивного досліду. Текст уроку й завдання нижче залишаються доступними для читання.

Відкрити лабораторію в повному вікні

Чому це працює

Навчальний ключ: напруга затвора від 3 V задає опір 2 Ω, інакше шлях розімкнутий. Реальні криві, ємність затвора й вбудований діод виключені; поріг не гарантує повного відкривання справжнього транзистора. G, D та S позначають затвор, стік і витік. VGS — напруга затвор–витік (тут Vg); VDS — напруга стік–витік, тут рівна напрузі стоку, бо витік на 0 V.

Vg — напруга затвора відносно витоку, Vs — живлення, RL — навантаження. При відкриванні I = Vs/(RL + 2 Ω), напруга стоку = I × 2 Ω, втрати ключа = I² × 2 Ω. Затвор дає керування, а не енергію навантаження.

Складність

Збери · Збери
Увімкни живлення 5 V, затвор 0 V і навантаження 100 Ω. Залиши навантаження вимкненим.
Потрібна підказка?
Vs = 5 V; Vg = 0 V; RL = 100 Ω → 0 mA
Досліди · Зміни одну величину
Залиши живлення 5 V і навантаження 100 Ω; задай затвору 5 V. Отримай близько 49.02 mA.
Потрібна підказка?
Vs = 5 V; Vg = 5 V; RL = 100 Ω → 49.02 mA
Розв’яжи · Розв’яжи завдання
За живлення 12 V і затвора 5 V отримай 20–30 mA з втратами ключа не більше 2 mW.
Потрібна підказка?
Vs = 12 V; Vg = 5 V; RL = 400 Ω → 29.85 mA; 1.782 mW

Додаткові матеріали та картки схем