Qu'est-ce que le PMOSFET, le savez-vous ?

I. Structure de base et principe de fonctionnement

1. Structure de base

Les PMOSFET ont des substrats de type n et des canaux p, et leur structure se compose principalement d'une grille (G), d'une source (S) et d'un drain (D). Sur le substrat de silicium de type n, il existe deux régions P+ qui servent respectivement de source et de drain, et elles sont connectées l'une à l'autre via le canal P. La grille est située au-dessus du canal et est isolée du canal par une couche isolante d'oxyde métallique.

2. Principes de fonctionnement

Les PMOSFET fonctionnent de la même manière que les NMOSFET, mais avec le type de porteuses opposé. Dans un PMOSFET, les porteurs principaux sont des trous. Lorsqu'une tension négative est appliquée à la grille par rapport à la source, une couche inverse de type p se forme sur la surface du silicium de type n sous la grille, qui sert de tranchée reliant la source et le drain. La modification de la tension de grille modifie la densité des trous dans le canal, contrôlant ainsi la conductivité du canal. Lorsque la tension de grille est suffisamment basse, la densité de trous dans le canal atteint un niveau suffisamment élevé pour permettre la conduction entre la source et le drain ; à l'inverse, le canal est coupé.

II. Caractéristiques et applications

1. Caractéristiques

Faible mobilité : les transistors MOS à canal P ont une mobilité de trou relativement faible, de sorte que la transconductance des transistors PMOS est inférieure à celle des transistors NMOS sous la même géométrie et la même tension de fonctionnement.

Convient aux applications à faible vitesse et basse fréquence : en raison de leur moindre mobilité, les circuits intégrés PMOS sont plus adaptés aux applications dans les zones à faible vitesse et basse fréquence.

Conditions de conduction : Les conditions de conduction des PMOSFET sont opposées à celles des NMOSFET, nécessitant une tension de grille inférieure à la tension source.

 

1. Applications

Commutation côté haut : les PMOSFET sont généralement utilisés dans des configurations de commutation côté haut où la source est connectée à l'alimentation positive et le drain est connecté à l'extrémité positive de la charge. Lorsque le PMOSFET conduit, il connecte l'extrémité positive de la charge à l'alimentation positive, permettant au courant de circuler à travers la charge. Cette configuration est très courante dans des domaines tels que la gestion de l'énergie et les entraînements moteurs.

Circuits de protection inverse : les PMOSFET peuvent également être utilisés dans les circuits de protection inverse pour éviter les dommages au circuit causés par une alimentation inverse ou un reflux de courant de charge.

III. Conception et considérations

1. CONTRÔLE DE TENSION DE PORTE

Lors de la conception de circuits PMOSFET, un contrôle précis de la tension de grille est nécessaire pour garantir un bon fonctionnement. Étant donné que les conditions de conduction des PMOSFET sont opposées à celles des NMOSFET, il faut prêter attention à la polarité et à l'amplitude de la tension de grille.

2. Connexion de charge

Lors de la connexion de la charge, il faut prêter attention à la polarité de la charge pour garantir que le courant circule correctement à travers le PMOSFET, ainsi qu'à l'effet de la charge sur les performances du PMOSFET, comme la chute de tension, la consommation d'énergie, etc. , doit également être pris en compte.

3. Stabilité de la température

Les performances des PMOSFET étant fortement affectées par la température, l'effet de la température sur les performances des PMOSFET doit être pris en compte lors de la conception des circuits, et des mesures correspondantes doivent être prises pour améliorer la stabilité en température des circuits.

4. Circuits de protection

Afin d'éviter que les PMOSFET ne soient endommagés par une surintensité et une surtension pendant le fonctionnement, des circuits de protection tels qu'une protection contre les surintensités et une protection contre les surtensions doivent être installés dans le circuit. Ces circuits de protection peuvent protéger efficacement le PMOSFET et prolonger sa durée de vie.

 

En résumé, le PMOSFET est un type de MOSFET avec une structure et un principe de fonctionnement spéciaux. Sa faible mobilité et son adéquation aux applications à faible vitesse et basse fréquence le rendent largement applicable dans des domaines spécifiques. Lors de la conception de circuits PMOSFET, une attention particulière doit être portée au contrôle de la tension de grille, aux connexions de charge, à la stabilité de la température et aux circuits de protection pour garantir le bon fonctionnement et la fiabilité du circuit.