المقحل أحادي القطبية (MOSFET-FET)

المركبات الإلكترونية – المقحل أحادي القطبية (MOSFET-FET)

المقحل أحداي القطبية والموسفتهو عبارة عن ترانزستور حقليذات قناة نقل تعتمد في بنائها على المواد شبه موصلة

 

 


تسمية

سنعتمد تسمية المقحل عوض الترانزستور (Transistor) في باقي المقال.

 


مقحل ﺗﺄﺛﻴﺮ اﻟﻤﺠﺎل (FET (Field-Effect

هـﻮ ﻋﻨﺼﺮ كـﻬﺮﺑﺎﺋﻲ ﻳﻔﻀﻞ اﺳﺘﻌﻤﺎﻟﻪ كـﻤﻔﺘﺎح أو كـﻤﻜﺒﺮ ﻟﻺﺷﺎرات اﻟﺼﻐﻴﺮة.

أﻧﻮاﻋﻪ: ﻳﺸﻜﻞ مقحلFETﻣﺠﻤﻮﻋﺘﻴﻦ:

* ذو اﻟﻄﺒﻘﺔ اﻟﺤﺎﺟﺰة PN-FET

* ذو اﻷكـﺴﻴﺪ اﻟﻤﻌﺪﻧﻲ MOSFET

ﺗﻨﻘﺴﻢ اﻟﻤﺠﻤﻮﻋﺘﺎن إﻟﻰ ﺻﻨﻔﻴﻦ:

×

*ﻣﻮﺟﺐ القناةP

*ﺳﺎﻟﺐ القناة N

 


اﻟﺒﻨﻴﺔ اﻟﺪاﺧﻠﻴﺔ وﻃﺮﻳﻘﺔ اﻟﻌﻤﻞ

ﺑﻌﻜﺲ اﻟﺘﺮكـﻴﺐ اﻟﺪاﺧﻠﻲ للمقحل "ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﻘﻄﺒﻴﺔ" واﻟﺬي ﻳﺘﻜﻮن ﻣﻦ ﻃﺒﻘﺘﻴﻦ ﻟﻠـﺸﺤﻨﺎت (إﻟﻜﺘﺮودات وﺛﻘـﻮب) أو (ﺳﺎﻟﺐ وﻣﻮﺟﺐ)، ﻳﺘﻜﻮن مقحل FETﻣﻦ ﻃﺒﻘﺔ واﺣﺪة إﻣﺎ Pأو N، وﻣﻦ هـﻨﺎ ﺗﺮﺟﻊ ﺗﺴﻤﻴﺘﻪ ﺑﺄﺣﺎدي اﻟﻘﻄﺒﻴﺔ.

ﺗﺘﻜﻮن ﺑﻨﻴﺔ مقحل FETﻣﻦ ﻣﺴﺎﺣﺔ ﻧﺼﻒ ﻣﻮﺻﻠﺔ ﺑﺸﻜﻞ اﻟﻘﻀﻴﺐ ﻣﻦ ﻣـﺎدة اﻟـﺴﻠﻴﻜﻮن، وﻋﻠـﻰ ﻳﻤـﻴﻦ وﻳﺴﺎر اﻟﻘﻀﻴﺐ ﺗﺘﻜﻮن ﻣﻨﺎﻃﻖ ﺣﺎﺟﺰة، وﺑﻴﻦ أﻋﻠﻰ وأﺳﻔﻞ هـﺬا اﻟﻘﻀﻴﺐ ﺗﺘﻜﻮن قناة اﻻﺗﺼﺎل (ﻣﺎدة Nﻣﻮﺻﻠﺔ دون ﻃﺒﻘﺔ ﺣﺎﺟﺰةوﺗﺸﻜﻞ هـﺬﻩ القناة اﻟﻤﺼﺮف (Drain) واﻟﻤﻨﺒﻊ.

وﻋﻠﻰ ﺟﻮاﻧﺐ اﻟﻘﻀﻴﺐ ﺗﻢ ﻣﺰج "ﻣﻨﻄﻘﺘين" ﻣﻦ ﻣﺎدة Pﻣﻮﺻﻠﺘﻴﻦ وﻣﺮﺗﺒﻄﺘﻴﻦ ﻳﺒﻌﻀﻬﻢ اﻟﺒﻌﺾ وﺗﺸﻜﻼ اﻟﺒﻮاﺑﺔ (Gate)وﻣﻦ هـﻨﺎ ﺗﺄﺗﻲ ﺗﺴﻤﻴﺔ المقحلPN-FET.

ﻓﺈذا ﺗﻢ ﺗﻮﺻـﻴﻞ ﺟﻬـﺪ ﺑﻤـﺴﺎﺣﺔ ﺑﻠﻮرﻳـﺔ ﻣﻮﺻـﻠﺔ ﻣـﻦ ﻣـﺎدة اﻟـﺴﻠﻴﻜﻮن Nأي اﻟﻤـﺼﺮف واﻟﻤﻨﺒـﻊ، ﻓﻴﺴﺮي ﺑﻬﺎ ﺗﻴﺎر كـﻬﺮﺑﺎﺋﻲ (ID)ﻋﺒﺮ قناة ﻓﻲ هـﺬﻩ اﻟﻤﺴﺎﺣﺔ، وذﻟﻚ ﺑﺤﻜﻢ اﻟﺠﻬﺪ واﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ ﻓﻲ هـﺬﻩ اﻟﻤﺴﺎﺣﺔ.

وﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﺗﻮﺻﻴﻞ ﺟﻬﺪ ﺳـﻠﺒﻲ ﺑـﻴﻦ اﻟﺒﻮاﺑـﺔ واﻟﻤﻨﺒـﻊ، ﻓﺘﻜـﻮن ﻗﻄﺒﻴـﺔ ﻃﺒﻘﺘـﻲ PNﺑﺎﺗﺠـﺎﻩ ﺣـﺎﺟﺰ، وﺗﺘﻜﻮن ﺑﺬﻟﻚ داﺧﻞ اﻟﻄﺒﻘﺘﻴﻦ "ﻣﻨﺎﻃﻖ ﺣﺎﺟﺰة"ﺑﺤﻴﺚ ﺗﻤﻨﻊ ﻣـﺮور اﻟﺘﻴـﺎر ﺑﻬـﺬا اﻻﺗﺠـﺎﻩ.وﺗﺘﻮﺳـﻊ "اﻟﻤﻨـﺎﻃﻖ اﻟﺤـﺎﺟﺰة"ﺑﻴﻨﻤﺎ ﻳﻀﻴﻖ ﻗﻄﺮ ﻣﻤﺮ اﻟﺘﻴﺎر ﻓﻲ القناة. وكـﻞ ﻣﺎ أرﺗﻔﻊ اﻟﺠﻬﺪ اﻟﺴﻠﺒﻲ UGS-كـﻞ ﻣﺎ ﺗﻮﺳﻌﺖ "اﻟﻤﻨﺎﻃﻖ اﻟﺤﺎﺟﺰة".

واﻟﻨﺘﻴﺠﺔ ﻟﺬﻟﻚ أن ﻗﻄﺮ القناة (ﻣﻤﺮ اﻟﺘﻴﺎر) ﻳﺼﺒﺢ أﺿﻴﻖ ﻓﺄﺿﻴﻖ، أي أن ﻗﻴﻤـﺔ اﻟﻤﻘﺎوﻣـﺔ RDSﻓـﻲ ﻣﻤـﺮ اﻟﺘﻴـﺎر ﺑـﻴﻦ اﻟﻤﺼﺮف واﻟﻤﻨﺒﻊ (ﻟﺼﻨﻒ N-FET)ﺗﺘﻌﻠـﻖ ﺑﻘﻴﻤـﺔ اﻟﺠﻬـﺪ اﻟـﺴﻠﺒﻲ ﻟﻠﺒﻮاﺑـﺔ، وﺑـﺬﻟﻚ ﻳﻤﻜـﻦ اﻟﺘﺤﻜﻢ ﺑﻘﻴﻤﺔ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ وذﻟﻚ ﻋﻠﻰ ﻣﺴﺘﻮى واﺳﻊ. واﺳﺘﻨﺎداً ﻟﻘﻮاﻧﻴﻦ أوم ﻓﻴﻤﻜﻦ اﻟﺘﺤﻜﻢ ﺑﺎﻟﺠﻬﺪ أو اﻟﺘﻴﺎر ﻟﻮ ﺗﻢ اﺳﺘﺒﺪال ﻗﻄﺒﻴﺔ اﻟﺠﻬﻮد.

ﺑﻌﺒﺎرات أﺧﺮى: القناة ﻣﻦ ﺻﻨﻒ Nهـﻲ اﻟﻤﺠﺎل اﻟﻤﻮﺻﻞ ﻟﻬﺬا FET، وﻳﻮﺟـﻪ ﺗﻴـﺎر اﻟﻤﺠـﺎل هــﺬا ﺑﺠﻬـﺪ اﻟﺒﻮاﺑـﺔ (ﻓـﻲ هـﺬﻩ اﻟﺤﺎﻟﺔ ﺟﻬﺪ ﺳﺎﻟﺐ). وإذا أرﺗﻔﻊ اﻟﺠﻬﺪ اﻟﺴﺎﻟﺐ ﻓﻲ اﻟﺒﻮاﺑﺔ، ﻓﺘﺘﻤﺪد اﻟﻄﺒﻘﺔ اﻟﺤﺎﺟﺰة، وﻳﻨﺨﻔﺾ ﺗﻴﺎر هـﺬا اﻟﻤﺠﺎل. واﻻﺳﺘﻨﺘﺎج: أن ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻋﺮض اﻟﻄﺒﻘﺔ اﻟﺤﺎﺟﺰة ﻳﺠﺮي دون ﻗﺪرة (ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً).

ﺑﺎﻟﻤﻘﺎرﻧﺔ ﻣﻊ المقحل ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﻘﻄﺒﻴﺔ اﻟﻤﻌﺘﺎد فالمقحل اﻷﺣﺎدي اﻟﻘﻄﺒﻴﺔ ﻣﻴﺰات إﻳﺠﺎﺑﻴﺔ كـﺜﻴﺮة:

  1. اﻗﺘﺼﺎدي أكـﺜﺮ.

  2. ﻳﻌﻤﻞ ﺑﺠﻬﺪ ﺗﺸﻐﻴﻞ ﻣﻨﺨﻔﺾ.

  3. ﻟﻴﺲ هـﻨﺎك أهـﻤﻴﺔ ﻟﻘﻄﺒﻴﺔ اﻟﺘﻮﺟﻴﻪ.

  4. ﻣﻘﺎوﻣﺔ اﻟﻤﺪﺧﻞ ﻋﺎﻟﻴﺔ ﻣﺎ ﺑﻴﻦ (10^9) ﻟـ FETذي.

  5. أﺣﺠﺎم ﺻﻐﻴﺮة وﺗﺮكـﻴﺒﻪ ﻳﺘﻮاﻓﻖ ﻣﻊ مقحل ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﻘﻄﺒﻴﺔ.

  6. ﻳﻜﻔﻲ ﺗﻮﺟﻴﻬﻪ ﺑﺎﻟﺠﻬﺪ ﺑﺎﺧﺘﻼف ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﻘﻄﺒﻴﺔ اﻟﺬي ﻳﻮﺟﻪ ﺑﻘﺪرة.

  7. ﺻﻔﺎء وﻧﻘﺎء ﻋﺎﻟﻲ ﻓﻲ ﺗﻘﻨﻴﺔ اﻟﻤﻮﺟﺎت ﻻ ﻳﺼﻠﻬﺎ ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﻘﻄﺒﻴﺔ اﻟﻤﺄﻟﻮف.

 


مقحل اﻟﺘﺄﺛﻴﺮ اﻟﻤﺠﺎﻟﻲ MOSFET واﻟﻤﺼﻨﻮع ﻣﻦ أﺷﺒﺎﻩ اﻟﻤﻮﺻﻼت وأكـﺴﻴﺪ اﻟﻤﻌﺎدن

ﻳﺘﺮكـﺐ مقحل اﻟﺘﺄﺛﻴﺮ اﻟﻤﺠﺎﻟﻲ ﻣﻦ:

  1. ﻃﺒﻘﺔ ﺳﻔﻠﻴﺔ Substrate:وهـي إﻣﺎ ﻣﻦ اﻟﻨﻮع Nكـﻤﺎ ﺑﻴﻤﻴﻦ اﻟﺸﻜﻞ التالي أو ﻣﻦ اﻟﻨﻮع Pكـﻤﺎ ﺑﻴﺴﺎر اﻟﺸﻜﻞ.

  2. ﻣﻨﻄﻘﺘﻴﻦ ﻣﻦ ﺑﻠﻮرﺗﻴﻦ ﻣﻦ ﻧﻔﺲ اﻟﻨﻮع ﺑﻌﻜﺲ اﻟﻄﺒﻘﺔ اﻟﺴﻔﻠﻴﺔ N <==> Pوﻳﻤـﺜﻼن ﻃـﺮﻓﻴﻦ ﻣـﻦ أﻃـﺮاف المقحل وهـﻤﺎ اﻟﻤﺼﺮف واﻟﻤﻨﺒﻊ.

  3. ﻃﺒﻘﺔ ﻣﻦ اﻷكـﺴﻴﺪ (ﺛﺎﻧﻲ أكـﺴﻴﺪ اﻟﺴﻠﻴﻜﻮن SIO2)وهـﻲ ﻣﺎدة ﻏﻴﺮ ﻣﻮﺻﻠﺔ ﻟﻠﺘﻴﺎر اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ (ﻋﺎزﻟﺔ).

  4. ﻃﺒﻘﺔ ﻣﻦ اﻟﻤﻌﺪن وﺗﻤﺜﻞ اﻟﻄﺮف اﻟﺜﺎﻟﺚ ﻟﻠﺘﺮاﻧﺰﺳﺘﻮر وهـﻮ اﻟﺒﻮاﺑﺔ.

وﻧﺠﺪ أﻳﻀﺎ في اﻟﺸﻜﻞ أن هـﺬا المقحل ﻟﻪ قناتان هـﻤـﺎ اﻟـ (P-Channel)واﻟـ (N-Channel)ﺑﺤـﺴﺐ اﺧﺘﻴـﺎر ﻧـﻮع اﻟﻄﺒﻘﺔ اﻟﺴﻔﻠﻴﺔ واﻟﺒﻠﻮرﺗﻴﻦ اﻟﺠﺎﻧﺒﻴﺘﻴﻦ (اﻟﻤﺼﺮف واﻟﻤﻨﺒﻊ).

 


ﻓﻜﺮة ﻋﻤﻞ مقحل MOSFET

ﻓﻲ هـﺬا اﻟﻨﻮع ﻣﻦ المقاحل ﻳﺘﻢ اﻟﺘﺤﻜﻢ ﺑﺘﻴﺎر اﻟﺨﺮج ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﺟﻬﺪ (اﻟﻤﺠﺎل اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ) اﻟﺪﺧﻞ. ﻓﻜﻴﻒ ذﻟﻚ؟ أﻧﻈﺮ اﻟﺸﻜﻞ اﻟﺘﺎﻟﻲ (ﺣﻴﺚ ﺗﻢ ﺗﻮﺻﻴﻞ اﻟﻤﺼﺮف ﺑﺎﻟﻄﺮف اﻟﻤﻮﺟﺐ ﻟﺒﻄﺎرﻳﺔ واﻟﻤﻨﺒﻊ ﺑﺎﻟﻄﺮف اﻟﺴﺎﻟﺐ ﻟﻬﺎ).

  1. ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﻋﺪم وﺿﻊ ﺟﻬﺪ ﻋﻠﻰ اﻟﺒﻮاﺑﺔ ﻓﺈﻧﻪ ﻟﻦ ﻳﻤﺮ أي ﺗﻴﺎر ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻨﺒﻊ واﻟﻤﺼﺮف (اﻟﺸﻜﻞ اﻷﻳﺴﺮ).

  2. ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ وﺿﻊ ﺟﻬﺪ ﻣﻮﺟﺐ ﻋﻠﻰ اﻟﺒﻮاﺑﺔ (ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ اﻷﻳﻤﻦ) ﻻﺣﻆ أن المقحل ﻣـﻦ ﻧـﻮع اﻟﻘﻨـﺎة Nﻓـﺈن اﻹﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت اﻟﺤﺮة اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﻓﻲ ﺑﻠﻮرﺗﻲ اﻟﻤﻨﺒﻊ واﻟﻤـﺼﺮف ﺳـﺘﻨﺠﺬب ﻟﻠﻤﺠـﺎل اﻟﻜﻬﺮﺑـﺎﺋﻲ اﻟﻤﻮﺟـﺐ اﻟﻤﺘﻜـﻮن ﻋﻨﺪ اﻟﺒﻮاﺑﺔ ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻗﻨﺎة ﻟﻤﺮور اﻟﺘﻴﺎر ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻨﺒﻊ واﻟﻤﺼﺮف. وﻳﺘﻐﻴﺮ ﺣﺠﻢ هـﺬﻩ اﻟﻘﻨـﺎة ﺗﺒﻌـﺎ ﻟﻘـﻮة اﻟﻤﺠـﺎل اﻟﻜﻬﺮﺑـﺎﺋﻲ ﻋﻨـﺪ اﻟﺒﻮاﺑـﺔ وﺑﺎﻟﺘـﺎﻟﻲ ﺗﺘﻐﻴـﺮ ﻗﻴﻤـﺔ اﻟﺘﻴـﺎر اﻟﻤـﺎر ﺑـﻴﻦ اﻟﻤﻨﺒـﻊ واﻟﻤﺼﺮف.

3- ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ وﺿﻊ ﺟﻬﺪ ﺳﺎﻟﺐ ﻋﻠﻰ اﻟﺒﻮاﺑﺔ (ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ اﻷﻳﻤﻦ) ﻻﺣـﻆ أن المقحل ﻣـﻦ ﻧـﻮع اﻟﻘﻨـﺎة Pﻓـﺈن اﻟﻔﺠﻮات اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﻓﻲ ﺑﻠﻮرﺗﻲ اﻟﻤﻨﺒﻊ واﻟﻤﺼﺮف ﺳﺘﻨﺠﺬب ﻟﻠﻤﺠﺎل اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ اﻟﺴﺎﻟﺐ اﻟﻤﺘﻜﻮن ﻋﻨـﺪ اﻟﺒﻮاﺑـﺔ ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻗﻨﺎة ﻟﻤﺮور اﻟﺘﻴﺎر ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻨﺒﻊ واﻟﻤﺼﺮف.وﻳﺘﻐﻴﺮ ﺣﺠﻢ هـﺬﻩ اﻟﻘﻨـﺎة ﺗﺒﻌـﺎ ﻟﻘـﻮة اﻟﻤﺠـﺎل اﻟﻜﻬﺮﺑـﺎﺋﻲ ﻋﻨـﺪ اﻟﺒﻮاﺑـﺔ وﺑﺎﻟﺘـﺎﻟﻲ ﺗﺘﻐﻴـﺮ ﻗﻴﻤـﺔ اﻟﺘﻴـﺎر اﻟﻤـﺎر ﺑـﻴﻦ اﻟﻤﻨﺒـﻊ واﻟﻤﺼﺮف.

ﻻﺣﻆ أﻧﻪ ﻟﻮﺟﻮد ﻣﺎدة اﻷكـﺴﻴﺪ اﻟﻌﺎزﻟﺔ ﺑﻴﻦ اﻟﺒﻮاﺑﺔ وﺑﻘﻴﺔ المقحل ﻓﺈن اﻟﺘﻴﺎر ﻻ ﻳﻤﺮ ﺑﻴﻨﻬﻤﺎ وﻓﻘﻂ ﻳﺘﻢ اﻟﺘﺤﻜﻢ ﺑﺎﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺎر ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻨﺒﻊ واﻟﻤﺼﺮف ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ اﻟﺠﻬﺪ (اﻟﻤﺠﺎل اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻲ) اﻟﻤﻮﺟﻮد ﻋﻠﻰ اﻟﺒﻮاﺑﺔ.

 


مقحل MOSFET اﻟﻤﺘﻤﻢ (CMOS)

ﻣﺼﻄﻠﺢ اﻟـ CMOSهـﻮ اﺧﺘﺼﺎر ﻟﻠﺠﻤﻠﺔ:

Complementary Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

وهـﻮ ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ دارة ﺗﺠﻤﻊ ﺑﻴﻦ مقحلين ﻣﻦ ﻧﻮع (N-Channel , P-Channel)وﻳﻜﻮن ﻋﻤﻠﻪ كـﺎﻵﺗﻲ:

  • ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﻜﻮن ﻣﺴﺘﻮى اﻟﺪﺧﻞ ﻣﻨﺨﻔﻀﺎً (Low) ﻋﻠـﻰ اﻟﺒﻮاﺑـﺔ ﻳﻌﻤـﻞ المقحل P-MOS FET أي المقحل ذو اﻟﻘﻨﺎة P ﻋﻠﻰ ﺗﻤﺮﻳﺮ اﻟﺘﻴﺎر ﻣﻦ ﻣﺼﺪرﻩ ﻟﻤﺼﺮﻓﻪ، وﻻ ﻳﻌﻤﻞ المقحل اﻵﺧﺮ.

  • ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﻜﻮن ﻣﺴﺘﻮى اﻟـﺪﺧﻞ ﻣﺮﺗﻔﻌـﺎً (High) ﻋﻠـﻰ اﻟﺒﻮاﺑـﺔ ﻳﻌﻤـﻞ المقحل N-MOS FET أي المقحل ذو اﻟﻘﻨﺎة N ﻋﻠﻰ ﺗﻤﺮﻳﺮ اﻟﺘﻴﺎر ﻣﻦ ﻣﺼﺮﻓﻪ ﻟﻤﺼﺪرﻩ، وﻻ ﻳﻌﻤﻞ المقحل اﻵﺧﺮ.

أي أﻧﻪ ﻓﻲ دارة اﻟـ CMOSﻳﻌﻤﻞ اﻟـ N-MOSو اﻟـ P-MOSﺑﺼﻮرة ﻋﻜﺴﻴﺔ (أﺣﺪهـﻤﺎ ﻳﻤﺮر واﻵﺧﺮ ﻻ).

وﻳـﺴﺘﻔﺎد ﻣـﻦ هــﺬﻩ اﻟﺤﺎﻟـﺔ ﻋﻨـﺪ اﻟﺘﻌﺎﻣـﻞ ﻣـﻊ ﺗﻴـﺎرات ﻋﺎﻟﻴـﺔ (ﻗـﺪرات ﻋﺎﻟﻴـﺔ) ﻓﻴﺨﻔـﻒ ذﻟـﻚ ﻣـﻦ ﺗـﺴﺨﻴﻦ كــﻼ ﻣـﻦ المقحلﻳﻦ ﺣﻴﺚ ﻳﻌﻤﻞ كـﻼ ﻣﻨﻬﻤﺎ ﻧﺼﻒ اﻟﻮﻗﺖ ﺑﻴﻨﻤﺎ ﻳﺮﻳﺢ اﻷﺧﺮ ﻣﻊ اﻟﺤﻔﺎظ ﻋﻠﻰ ﺣﺎﻻت اﻟﺨﺮج وذﻟﻚ ﺑﺈدﺧﺎل ﻧﺒﻀﺔ ﺳﺎﻋﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﺒﻮاﺑﺔ.

 


أنواع المقحل MOSFET

المقحل MOSFET ثنائي البوابة (Dual-Gate MOSFET)

المقحل MOSFETذو اﻟﺒﻮاﺑﺘﻴﻦ، وهـﻮ ﻣﻦ اﻟﺘـﺼﻤﻴﻤﺎت اﻟﺨﺎﺻـﺔ لمقحل ﺗـﺄﺛﻴﺮ اﻟﻤﺠـﺎل ذو اﻟﻄﺒﻘـﺔ اﻟﻤﻌﺪﻧﻴـﺔ، وهـﻮ ﻣﻦ اﻟﻨﻮﻋﻴﺔ اﻟﻤﻮﺻﻠﺔ، وكـﻤﺎ ﺗﻌﺒﺮ اﻟﺘﺴﻤﻴﺔ ﻓﻠﻪ وﺻﻠﺘﻴﻦ ﻟﻠﺒﻮاﺑﺔ، وذﻟـﻚ ﻟﻜـﻲ ﻳُـﺪﺧﻞ ﺗﻴـﺎر اﻟﺘﻮﺟﻴـﻪ ﺑﻮاﺑﺘﻴـﻪ ﻋﻠـﻰ اﻟﺘﻮاﻟﻲ (ﺑﺎﻟﺘﺴﻠﺴﻞ)وﺗﻜﻮن ﻣﺴﺘﻘﻠﺘﻴﻦ ﻋﻦ ﺑﻌﻀﻬﻦ اﻟﺒﻌﺾ. أي ﻳﻤﻜﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮ كـﻔﺎءة أو ﻗﺪرة اﻟﺘﻮﺻﻴﻞ ﺑﻴﻦ اﻟﻤﺼﺮف D واﻟﻤﻨﺒﻊ Sكـﻼً ﻋﻠﻰ ﺣﺪا.ﻳﺴﺘﻌﻤﻞ هـﺬا اﻟﻨﻮع ﻓﻲ اﻟﺮادﻳﻮ.

المقحل VMOS-FET اختصار لـ (Vertical Metal-Oxide-Semiconductor)

ﺟﻤﻴﻊ مقاحلFETاﻟﺘﻲ ﻋﺎﻟﺠﻨﻬـﺎ ﺣﺘـﻰ اﻵن ﺗـﺼﻠﺢ ﻟﻠﻘـﺪرات اﻟﻤﻨﺨﻔـﻀﺔ ﻧـﺴﺒﻴﺎً وذﻟـﻚ ﻳﺮﺟـﻊ ﻟﻠﻤـﺴﺎﻓﺔ اﻟﻄﻮﻳﻠﺔ ﻧﺴﺒﻴﺎ ﻓﻲ "القناة"(5ﻣﻳﻜﺮوﻣﺘﺮ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎ)، ﺣﻴﺚ ﺗﻜﻮن ﻣﻘﺎوﻣﺔ اﻻﺧﺘﺮاق ﻓﻴﻪ (ﻣﻦ 1كـﻴﻠﻮأوم إلى10كـﻴﻠﻮأوم)وﻟﺬﻟﻚ ﺗﺒﻘﻰ ﻣﺤﺪودة اﻟﻘﺪرة.أﻣﺎ اﻹﻣﻜﺎﻧﻴﺎت اﻟﺤﺎﺿﺮة ﻟﺘﻘﻨﻴﺔ اﻟﺘﺼﻨﻴﻊ ﻓﺘﺴﻤﺢ ﺑﺠﻬﺪ وﺗﻴﺎر أكـﺒﺮ، وﺑﺒﻨـﺎء ﻃﺒﻘـﺔ ﻋﻤﻮدﻳـﺔ ﺑﺎﻹﺿـﺎﻓﺔ ﻟﻠﻄﺒﻘـﺎت اﻷﻓﻘﻴـﺔ اﻟﻤﺘﺒﻌﺔ، ﻓﻴﺼﻞ اﻟﺘﻴﺎر ﻓﻴﻪ إﻟﻰ 10أﻣﺒﻴﺮ وﻳﺼﻞ اﻟﺠﻬﺪ ﺑﻴﻦ اﻟﻤﺼﺮف Dواﻟﻤﻨﺒﻊ Sإﻟﻰ 100ﻓﻮﻟط.

المقحل SIPMOS-FETاختصار لـ(Vertical Metal-Oxide-Semiconductor Siemens Power)

وهـﻮ ﻳﺸﺎﺑﻪ ﺗﺮكـﻴﺐ VMOS-FETﺑﺎﺧﺘﻼف أن ﺗﻘﻨﻴﺔ ﺑﻨﻴﺘﻪ اﻟﻤﺴﻄﺤﺔ، وﻳﻜﻮن ﻣﻦ اﻟﻨﻮع اﻟﻤﻨﻀﺐ أي ﺣﺎﺟﺰ. ﺗﺘﺮاوح ﻣﻘﺎوﻣﺔ اﻻﺧﺘﺮاق ﺑﻪ ﺑﺤﺪود اﻟﻤﻴﻠﻲ أوم، كـﻤـﺎ ﻳﺘـﺮاوح ﺗﻮﻗﻴـﺖ اﻟﺘﻌـﺸﻴﻖ ﺑـﻪ ﻓـﻲ ﺣـﺪود اﻟﻨـﺎﻧﻮﺛﺎﻧﻴـﺔ، وﻏﺎﻟﺒـﺎً ﻳﺴﺘﻌﻤﻞ كـﻤﻔﺘﺎح ﻗﺪرة ﺳﺮﻳﻊ.

ﻣﻨﺤﻨﻰ ﺧﺼﺎﺋﺺ اﻟﻤﺨﺮج ﻣﻦ اﻟﻨﻮع اﻟﻤﻮﺻﻞ وﺻﻨﻒ قناةN:


ﻃﺮﻳﻘﺔ ﻓﺤﺺ مقحل MOSFET

الطريقة 1

المقاحل MOSFETوﺧﺼﻮﺻﺎً اﻟﻘﻨﺎة nكـﺜﻴﺮة اﻻﺳﺘﺨﺪام ﻓـﻲ دارات اﻟﺘﻐﺬﻳـﺔ اﻟﻌﺎﻣﻠـﺔ ﻓـﻲ ﻧﻤـﻂ اﻟﺘﻘﻄﻴـﻊ ﺳـﻮاء كـﺎﻧﺖ ﺑﺸﻜﻞ ﻓﺮدي (أي ﺑﺸﻜﻞ مقحل ﻣﺴﺘﻘﻞ)أو كمقحل ﻣﺒﻨـﻲ ﺿـﻤﻦ دارة ﻣﺘﻜﺎﻣﻠـﺔ ﻣﺜـﻞ ﻋﺎﺋﻠـﺔ اﻟــ STRﻓﻲ اﻟﺘﻠﻔﺰﻳﻮﻧﺎت واﻟﺸﺎﺷﺎت وﻏﻴﺮهـﺎ ﻣﻦ وﺣﺪات اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ. وﻣﻦ اﻟﻤﻬﻢ أن ﻧﺘﻌﺮف ﻋﻠﻰ ﻃﺮﻳﻘﺔ اﻟﻔﺤﺺ اﻟﺴﺘﺎﺗﻴﻜﻲ ﻟﻬﺬا المقحل ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﻜﻮن ﺧﺎرج اﻟﺪارة وﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻣﻘﻴﺎس اﻷوم. اﻟﻤﺒﺪأ سهل وهـﺎم ﺟﺪاً، ﻷن اﻟﻜﺜﻴﺮ ﻻ ﻳﻌﺮﻓﻮن ﻃﺮﻳﻘﺔ ﻓﺤﺺ هـﺬﻩ المقاحل اﻟﺸﺎﺋﻌﺔ ﻓﻲ اﻷﺟﻬﺰة اﻟﺤﺪﻳﺜﺔ.

  • ﻧﺼﻞ اﻟﻄﺮف اﻟﻤﻮﺟﺐ ﻟﻠﻤﻘﻴﺎس إﻟﻰ اﻟﻤﺼﺮف و اﻟﻄﺮف اﻟﺴﺎﻟﺐ إﻟﻰ اﻟﻤﺼﺪر، ﺑﻴﻨﻤـﺎ ﻧﺘـﺮك اﻟﺒﻮاﺑـﺔ ﺣـﺮة وﺑﺎﻟﺘـﺎﻟﻲ ﻳﺠﺐ أن ﺗﻜﻮن اﻟﻤﻤﺎﻧﻌﺔ ﻋﺎﻟﻴﺔ ﺟﺪاً أو ﻻ ﻧﻬﺎﻳﺔ.

  • اﻵن ﻧﺼﻞ اﻟﻄﺮف اﻟﻤﻮﺟﺐ ﻟﻠﻤﻘﻴﺎس إﻟﻰ اﻟﺒﻮاﺑﺔ ﻣﻊ اﻟﻤﺤﺎﻓﻈﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﻄﺮف اﻟﺴﺎﻟﺐ ﻟﻠﻤﻘﻴﺎس ﻋﻠﻰ اﻟﻤـﺼﺪر أي ﺳﻮف ﻧﺸﺤﻦ ﻣﻜﺜﻔﺔ اﻟﺒﻮاﺑﺔ.

  • اﻵن ﻧﻌﻴﺪ اﻻﺧﺘﺒﺎر ﻓﻲ اﻟﺨﻄﻮة اﻷوﻟﻰ ﻳﺠﺐ أن ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﻣﻤﺎﻧﻌﺔ ﺻﻐﻴﺮة ﻟﻠﻐﺎﻳﺔ.

  • ﻧﻔﺮغ اﻟﺒﻮاﺑﺔ ﺑﻠﻤﺲ ﻗﻄﺒﻲ اﻟﻤﺼﺪر واﻟﺒﻮاﺑﺔ ﻓﻴﻌﻮد المقحل ﻟﺤﺎﻟﺘﻪ اﻷﺳﺎﺳﻴﺔ.

الطريقة 2

يجرى هـﺬا اﻟﻔﺤﺺ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام ﻣﻘﻴﺎس ﻓﺂو رﻗﻤﻲ ﻣﻮﺿﻮع ﻋﻠﻰ ﻣﺠﺎل ﻓﺤﺺ الصمام الثنائي وﻋﻠﻰ ﻣﺠﺎل ﻳُﻄﺒﱠﻖ ﻓﻴﻪِ ﺟﻬﺪ أكـﺒﺮ ﻣﻦ 3.3فولط.

  • وﺻﱢﻞ "اﻟﻤﻨﺒﻊ" ﻓﻲ المقحل إﻟﻰ اﻟﻄﺮف اﻟﺴﺎﻟِﺐ ﻣﻦ اﻟﻤﻘﻴﺎس.

  • أﻣﺴِﻚ المقحل ﻣﻦ ﻏﻼﻓِﻪ و ﻻ ﺗﻠﻤِﺲ اﻷﺟﺰاء اﻟﻤﻌﺪﻧﻴّﺔ ﻣﻦ ﻣﺠﺴّﺎت اﻟﻘﻴﺎس ﺑﺄي ﻣـﻦ أﻃـﺮاف المقحل إﻻ ﻋﻨﺪ اﻟﺤﺎﺟﺔ ﻟﺬﻟِﻚ و ﻻ ﺗﺠﻌﻞ المقحل ﻳُﻼﻣِﺲ ﻣﻼﺑِﺴﻚَ أو اﻷﺷﻴﺎء اﻟﻤـﺼﻨﻮﻋﺔ ﻣـﻦ اﻟﺒﻼﺳـﺘﻴﻚ. ﻷنﱠ هــﺬِﻩ اﻟﻤﻮاد ﺗﻮﻟﱢﺪ ﺟﻬﻮد ﺳﺎآِﻨﺔ ﻣﺮﺗﻔِﻌﺔ.

  • ﻓﻲ اﻟﺒﺪء ﺿﻊ ﺳﻠﻚ اﻟﻤﺠﺲ اﻟﻤﻮﺟِﺐ ﺑـ "ﺑﻮاﺑﺔ" المقحل ﺛﻢ ﺿَﻊ اﻟﻤﺠﺲ اﻟﺴﺎﻟِﺐ ﻋﻠﻰ "اﻟﻤﺼﺮف" ﻳﺠِـﺐ أن ﻳُﻌﻄﻲ اﻟﻤﻘﻴﺎس ﻗﺮاءة ﻣﻨﺨﻔِﻀﺔ، وﺑﻬﺬا ﺗﻜﻮن اﻟﻤﻜﺜِﻔﺔ اﻟﺪاﺧﻠﻴّﺔ ﻋﻠﻰ ﺑﻮاﺑﺔ المقحل ﻗـﺪ ﺷُـﺤِﻨَﺖ ﻋـﻦ ﻃﺮﻳـﻖ اﻟﻤﻘﻴﺎس و ﻳﻜﻮن المقحل "ﻣﺸﻐﱠﻼً".

  • ﺣﺎﻓِﻆ ﻋﻠﻰ وﺿﻊ اﻟﺴﻠﻚ اﻟﻤﻮﺟﺐ ﻟﻠﻤﻘﻴﺎس ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺼﺮف، وﺿﻊ إﺻﺒﻌﻚ ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻨﺒـﻊ واﻟﺒﻮاﺑﺔ واﻟﻤﺼﺮف أﻳـﻀﺎً، إذا أردت، ﺳﺘُﻔﺮﱢغ اﻟﺒﻮاﺑﺔ ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ إﺻﺒﻌﻚ وﺳﺘﻜﻮن ﻗﺮاءة اﻟﻤﻘﻴﺎس ﻣﺮﺗﻔﻌﺔ ﺗﻌﻨﻲ هـﺬﻩ اﻟﻘﺮاءة أن اﻟﺠـﺴﻢ ﻏﻴـﺮ ﻧﺎﻗﻞ.

اﻟﻘﻴﺎس اﻟﺴﺎﺑﻖ هـﻮ ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ ﻓﺤﺺ ﺟﻬﺪ اﻟﻘﻄﻊ ﻓـﻲ المقحل، اﻟـﺬي ﻳﻜـﻮن ﻓـﻲ اﻟﻌﺎدة أكـﺒﺮ ﺟﻬﺪ ﻳُﻄﺒﱠﻖ ﻋﻠﻰ اﻟﺒﻮاﺑﺔ ﺑﺪون أن ﺗُﺼﺒﺢ ﻧﺎﻗِﻠﺔ. هـﺬا اﻹﺟﺮاء ﻟﻴﺲ دﻗﻴﻘﺎً %100إﻻ أﻧﱠﻪُ كـﺎفٍ.

ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺘﻌﻄﱢﻞ مقحل MOSFETﻓﻌﺎدةً ﻳﻜﻮن اﻟﺴﺒﺐ هـﻮ ﻗﺼﺮ اﻟﻤﺼﺮف إﻟﻰ اﻟﺒﻮّاﺑﺔ، وهـﺬا ﻳﺆدي إﻟﻰ إﻋﺎدة ﺟﻬﺪ اﻟﻤﺼﺮف إﻟﻰ اﻟﺒﻮاﺑﺔ وﻣﻨﻬﺎ إﻟﻰ اﻟﺘﻐﺬﻳـﺔ اﻟﺘـﻲ ﺗـﺄﺗﻲ ﻋـﻦ ﻃﺮﻳـﻖ ﻣﻘﺎوﻣـﺔ اﻟﺒﻮاﺑـﺔ، وﻗـﺪ ﺗﺆدي إﻟﻰ ﺗُﺨﺮﻳﺐ ﻣﻨﺒﻊ اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ وأي مقحلات MOSFETﻣﺮﺑﻮﻃﺔ ﺑﻮاﺑﺎﺗﻬﺎ ﻣﻌﻪ ﻋﻠﻰ اﻟﺘﻔﺮﱡع.

ﻟﻬﺬا، ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺘﻌﻄﻞ مقحل MOSFETﻳﻔﻀﻞ ﻓﺤﺺ ﻣﻨﺒﻊ اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ أﻳـﻀﺎً، ﻟﻬـﺬا اﻟـﺴﺒﺐ ﻳـﻀﺎف ﻋـﺎدةً صمام زﻳﻨﺮ ﺑﻴﻦ اﻟﺒﻮاﺑﺔ واﻟﻤﻨﺒﻊ، ﺳﻮف ﻳﻌﻤﻞ هـﺬا المقحل ﻗﺼﺮ دارة و ﻳﺤﺪ ﻣﻦ اﻷﺧﻄﺎر اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋـﻦ اﻷﻋﻄﺎل. ﻳﻤﻜِﻦ أﻳﻀﺎً إﺿﺎﻓﺔ ﻣﻘﺎوﻣﺎت ﺻﻐﻴﺮة إﻟﻰ اﻟﻘﺎﻋﺪة اﻟﺘﻲ ﺳﺘﻌﻤﻞ دارة ﻣﻔﺘﻮﺣﺔ ﻋﻨـﺪﻣﺎ ﺗﺘﻌﻄَـﻞ (ﻣﺜـﻞ ﻋﻤـﻞ اﻟﻔﺎﺻـﻤﺔ اﻟﻤﻨـﺼﻬﺮة) ﺑﻨﺘﻴﺠـﺔ ﺗﻌﺮﺿـﻬﺎ ﻟﺠﻬـﺪ ﻣﺮﺗﻔِـﻊ و ﺑﺎﻟﺘـﺎﻟﻲ ﺗـﺆدي إﻟـﻰ ﻓـﺼﻞ ﺑﻮاﺑـﺔ المقحل.

ﻋﺎدةً ﻳﻌﻄﻲ مقحل MOSFETﻧﺎراً أو ﻳﻨﻔﺠﺮ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺘﻌﻄﱠﻞ ﺣﺘﻰ ﻓﻲ دارات اﻟﻬﻮاة، و هـﺬا ﻳﻌﻨﻲ أنّ المقحل اﻟﻤﻌﻄﻮب ﻳﻤﻜِﻦ كـﺸﻔُﻪُ ﺑﺎﻟﻨﻈﺮ، ﺣﻴﺚ ﺳﻴﻜﻮن ﻣﻜﺎن اﻟﺜﻘﺐ ﻓﻴﻪ ﻋﻠﻰ ﻟﻮﺣﺔ اﻟﺪارة ﻣﺤﺮوﻗﺎً أو ﺳﺘﻼﺣِﻆ وﺟﻮد اﻟـﺴﻮاد ﻓﻲ ﻣﻜﺎنٍ ﻣﺎ ﺣﻮﻟَﻪُ، ﻟﻘﺪ رأﻳﺖُ هـﺬﻩِ اﻷﺷﻜﺎل كـﺜﻴﺮاً ﻓﻲ وﺣﺪات اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ اﻟﺘﻲ ﻻ ﺗﻨﻘﻄﻊ UPSاﻟﺘﻲ ﻗﺪ ﺗﺤﻮي أكـﺜﺮ ﻣـﻦ ﺛﻤﺎﻧﻴﺔ مقاحلMOSFETﻋﻠﻰ اﻟﺘﻮازي، وﻋﺎدةً ﻣﺎ ﻧﺤﺘﺎج إﻟﻰ اﺳﺘﺒﺪاﻟِﻬِﻢ ﺟﻤﻴﻌﺎً ﺑﺎﻹﺿﺎﻓﺔ إﻟﻰ دارة ﻗﻴﺎدﺗِﻬِﻢ.أﺑﺪاً ﻻ ﺗﺴﺘﺨﺪِم كـﺎوي ﻟﺤﺎم ﻋﺎدي ﻓﻲ ﻟﺤﺎم مقاحل MOSFET، ﺑـﻞ اﺳـﺘﺨﺪِم ﻣﻨـﺼّﺔ ﻟِﺤـﺎم اﺣﺘﺮاﻓﻴّـﺔ ESDﺧﺎﺻّﺔ ﻣﺤﻤﻴّﺔ.

 

الجهد المطبق على البوابة

الجهد عبر المقاومة

الجهد عبر المقحل

2.5 volts

0

تقريبا 12 فولط

3.5 volts

أقل من 12 فولط

أقل من 12 فولط

4.5 volts

تقريبا 12 فولط

ظاهريا 0 فولط

طريقة 3: فحص المقحل JFET

يمكن فحص عمل المقحل JFET بكل سهولة عن طريق وضع مسباري الملتيمتر سواء بين البوابة والمنبع، أو بين البوابة والمصرف.

 


رﻣﻮز وﻣﻤﻴﺰات ﺧﺮج

مقاحل MOSFET ﻧﻮع ﻣﻌﺰﱢز

مقاحل MOSFET ﻧﻮع ﻣﻘﻠﻞ

 


تطبيقاته

ﺪارة ﺘﺤﻮﻳـﻞ اﻟﺘﻴـﺎر اﻟﻤـﺴﺘﻤﺮ إﻟﻰ ﺗﻴﺎر ﻣﺘﻨﺎوب

اﻟﺪارة اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ ﺗﺤﻮي ﻋﻠﻰ مقاحلMOSFETاﺳﺘﻄﺎﻋﻴﺔ، ﺣﻴـﺚ ﺗﻘـﻮم هــﺬﻩ اﻟـﺪارة ﺑﺘﺤﻮﻳـﻞ اﻟﺘﻴـﺎر اﻟﻤـﺴﺘﻤﺮ إﻟﻰ ﺗﻴﺎر ﻣﺘﻨﺎوب. ﻳﻘﻮم اﻟﻤﺤﻮل ﻋﻠﻰ ﺗﺤﻮﻳﻞ اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﻘﻄﻊ ﺑﻮاﺳﻄﺔ المقاحل ﻣﻦ 12Vإﻟﻰ220V. ﺗﺠﺮي ﻋﻤﻠﻴﺔ اﻟﺘﺒﺪﻳﻞ ﺑﺎﻟﺘﻨﺎوب ﺑﻴﻦ ﻣﺠﻤﻮﻋﺘﻴﻦ ﻣﻦ المقاحل ﺣﻴﺚ:

ﻳﻌﻤﻞ المقحلين TR3 وTR6ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜـﻮن إﺷﺎرة اﻟﺘﺤﻜﻢ Lﻋﻠﻰ TR3 وTR4وHﻋﻠﻰ TR5 وTR6.

ﻳﻌﻤﻞ المقحلين TR4 وTR5ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜـﻮن إﺷﺎرة اﻟﺘﺤﻜﻢ Hﻋﻠﻰ TR3 وTR4وLﻋﻠﻰTR5 وTR6.

دارة تحكم بالمحرك باستخدام ما يسمى القنطرة H (أي H Bridge)

اﻟﺪارة اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ ﺗﺴﺘﺨﺪم ﻟﻠﺘﺤﻜﻢ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﻣﺤﺮكـﺎت اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺴﺘﻤﺮ، وﺗﺴﻤﻰ بالقنطرةHﺗﺤﻮي اﻟﺪارة ﻋﻠﻰ أرﺑﻌﺔ مقاحلMOSFETﺗﺸﻜﻞ القنطرة.

ﻓﻲ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻷوﻟﻰ ﻳﻤﺮ اﻟﺘﻴﺎر ﻣﻦ اﻟﺒﻄﺎرﻳﺔ ﺛﻢ ﺧﻼل Hi1ﺛﻢ اﻟﻤﺤﺮك إﻟﻰ Lo2ﺛﻢ إﻟﻰ اﻟﻘﻄـﺐ اﻟـﺴﺎﻟﺐ ﻟﻠﺒﻄﺎرﻳـﺔ وهـﻮ اﻟﺴﻬﻢ اﻷﺧﻀﺮ A.

ﻓﻲ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﺜﺎﻧﻴﺔ ﻳﻤﺮ اﻟﺘﻴﺎر ﻣﻦ اﻟﺒﻄﺎرﻳﺔ ﺛﻢ ﺧﻼل Hi2ﺛﻢ اﻟﻤﺤﺮك إﻟﻰ Lo1ﺛﻢ إﻟـﻰ اﻟﻘﻄـﺐ اﻟـﺴﺎﻟﺐ ﻟﻠﺒﻄﺎرﻳـﺔ وهـﻮ اﻟﺴﻬﻢ اﻷﺣﻤﺮ C.

  ﺘﻄﺒﻴﻘﺎت المقحل IRF511 TMOS-FET

المقحل IRF511 هـﻮ ﻣﻦ ﻧﻮع (N-Channel) ذو ﺑﻮاﺑﺔ ﻣﺼﻨﻮﻋﺔ ﻣﻦ اﻟـﺴﻠﻴﻜﻮن ﻣﻦ أﺟﻞ ﺳﺮﻋﺎت ﻋﺎﻟﻴﺔ ﻓﻲ اﻟﺘﺤﻮﻳﻞ وﻓﻲ ﻏﻼف ﻣﻦ اﻟـﺸﻜﻞ TO220 ﻣﺼﻤﻢ ﻟﻠﺠﻬﻮد اﻟﻤﻨﺨﻔﻀﺔ ﻣﻦ أﺟﻞ ﺗﻄﺒﻴﻘﺎت ﺗﺤﺘﺎج ﻟﺴﺮﻋﺎت ﺗﺤﻮﻳﻞ ﻋﺎﻟﻴﺔ ﻣﺜﻞ اﻟﻤﻨﻈﻤـﺎت ﺑﺎﻹﺿـﺎﻓﺔ ﻻﺣﺘﻮاﺋﻪ ﻋﻠﻰ ﺛﻨﺎﺋﻲ داﺧﻠﻲ ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻨﺒﻊ واﻟﻤﺼﺮف ﻣﻦ أﺟﻞ ﺣﻤﺎﻳﺔ المقحل ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ اﻷﺣﻤﺎل اﻟﺘﺤﺮﻳﻀﻴﺔ.

Id

rds(on)

الجهد

اسم المقحل

4.0 A

0.6 Ohm

100V

IRF510

4.0 A

0.6 Ohm

60V

IRF511

3.5 A

0.8 Ohm

100V

IRF512

3.5 A

0.8 Ohm

60V

IRF513

اﻟﺪارة اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ ﻣﻀﺨﻢ ﺳﻤﻌﻲ ﺻﻨﻒ A، ﻓﻌﻨﺪ وﺟﻮد إﺷﺎرة ﻓﻲ اﻟﺪﺧﻞ ﻓﺈن المقحل ﺳﻮف ﻳﻘﻮم ﺑﺘﻀﺨﻴﻤﻬﺎ.

اﻟﺪارة اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ هـﻲ دارة ﻗﻴﺎدة المرحل(Relay, Relais)، ﺣﻴﺚ يعملالمرحل ﻋﻨـﺪ ﺗﻄﺒﻴـﻖ ﺟﻬـﻮد ﻋﻠـﻰ اﻟﺒﻮاﺑـﺔ ﻣـﻦ 6 إلى12ﻓﻮﻟط، وﺗﺤﺘﺎج ﻗﺎﻋﺪة المقحل ﺣﺘﻰ ﻳﻌﻤﻞ ﺗﻴﺎراً أﻗﻞ ﻣﻦ10uA.

اﻟﺪارة اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ هـﺰاز ﻋﺪﻳﻢ اﻻﺳﺘﻘﺮار ﻳﻌﻤﻞ ﻓﻴﻪ اﻟﻤﺼﺒﺎﺣﺎن ﺑﺎﻟﺘﻨﺎوب ﻋﻠﻰ ﻧﺤﻮ ﻣﺘﻘﻄﻊ.

اﻟﺪارة اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ هـﻲ دارة ﻣﻔﺘﺎح ﻳﺴﺘﻐﻞ اﻟﻤﻌﺎوﻗﺔ اﻟﺪاﺧﻠﻴﺔ اﻟﻌﺎﻟﻴﺔ للمقحل وﻗﺎﺑﻠﻴﺔ اﻟﻤﻌﺎﻟﺠﺔ اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴـﺔ ﻟﻌﻤـﻞ دارة ﺑﺴﻴﻄﺔ وﻟﻜﻦ ﺣﺴﺎﺳﺔ وهـﻲ دارة ﺣﺴﺎس اﻗﺘﺮاب وﺟﺮس إﻧﺬار اﻟﺴﺎﺋﻖ.

  ﺗﺸﻐﻴﻞ ﺛﻨﺎﺋﻲ ﺿﻮﺋﻲ ﺑﻤﺠﺎل ﺟﻬﺪ ﻣﻦ 5 إﻟﻰ 30 ﻓﻮﻟط دون اﻟﺤﺎﺟﺔ إﻟﻰ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻗﻴﻤﺔ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ

اﻟﺪارة اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ ﻳﻘﻮم ﻓﻴﻬﺎ المقحل FETﺑﻮﻇﻴﻔﺔ ﻣﻨﺒـﻊ ﻣﺜـﺎﻟﻲ ﻟﻠﺘﻴـﺎر، ﺣﻴـﺚ ﻳﻜـﻮن اﻟﺘﻴـﺎر ﻓـﻲ هــﺬﻩ اﻟﺤﺎﻟـﺔ ﺑﺤـﺪود 15mA، والصمام الثنائي 1N4148ﻳﺤﻤﻲ اﻟﺪارة ﻣﻦ ﻋﻜﺲ اﻟﻘﻄﺒﻴﺔ.

 


ﺧﺎﺗﻤﺔ

ﺗﻌﺘﺒﺮ المقاحل ﻣﻦ ﻧﻮع MOSFETﺧﻠﻴﻔﺔ المقاحل BJTﺣﻴﺚ ﺗﺪﺧﻞ ﻓﻲ ﻣﻌﻈﻢ اﻟﺪارات اﻟﺤﺪﻳﺜـﺔ وﺧـﺼﻮﺻﺎً ﻓﻲ ﺑﻨﺎء اﻟﺪارات اﻟﻤﺘﻜﺎﻣﻠﺔ واﻟﺪارات اﻟﺮﻗﻤﻴﺔ ﺧﺎﺻﺔ ﻟﻤـﺎ ﺗﺘﻤﻴـﺰ ﺑـﻪ ﻣـﻦ ﺳـﺮﻋﺔ ﻓـﻲ اﻷداء ﺧـﺼﻮﺻﺎً ﻋﻨـﺪ اﺳـﺘﺨﺪاﻣﻬﺎ كـﻤﻔﺎﺗﻴﺢ.

 


الحقوق الفكرية

حقوق النشر محفوطة م.وليد بليد

Copyright © 2013 Walid Balid - All rights reserved

 


تأليف

المؤلف: وليد بليد (سوريا)

البريد الإلكتروني: عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.

 


المراجع

http://ar.wikipedia.org/wiki/موسفت

http://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET

http://www.cooking-hacks.com/index.php/n-channel-mosfet-60v-30a.html

التعليقات   

 
المهندسه العراقيه
0 # المهندسه العراقيه 2016-03-26 09:10
احسنتم النشر.
معلومات قيمه ومفيده ونرجو رفدنا بهكذا معلومات اكثر فأكثر.
كل الشكر والتقدير.
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث

المزيد في هذه الفئة :


Go to top