En un NMOS, ¿la corriente fluye de la fuente al drenaje o viceversa?
Esta página de Wikipedia me confunde: http://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET
La imagen de arriba me confunde. Para el canal N, muestra la polaridad del diodo yendo hacia la fuente en algunos, pero alejándose de la fuente en otros.
Me pregunto qué terminal debe conectarse a la fuente de alimentación (es decir, el terminal positivo de la batería) y cuál debe conectarse al usuario de la energía (es decir, el motor eléctrico).
Cuando existe un canal en un MOSFET, la corriente puede fluir del drenaje a la fuente o de la fuente al drenaje - es una función de cómo el dispositivo está conectado en el circuito. El canal de conducción no tiene polaridad intrínseca, es como una resistencia en ese sentido.
Sin embargo, el diodo de cuerpo intrínseco dentro del MOSFET está en paralelo con el canal de conducción. Cuando el canal de conducción está presente, el diodo está desviado y la corriente fluye por el camino de menor resistencia (el canal). Cuando el canal está apagado, el diodo está en circuito y conducirá o bloqueará dependiendo de la polaridad de la corriente de drenaje-fuente.
Como muestra su imagen, hay dispositivos de canal N y de canal P, así como de modo de mejora y de agotamiento. En todos estos casos, la corriente puede fluir de la fuente al drenaje, así como del drenaje a la fuente - es sólo una cuestión de cómo el dispositivo está conectado en el circuito.
Su imagen hace no muestran el diodo intrínseco en los dispositivos - el punto de la flecha hacia o lejos de la puerta es una indicación del tipo de canal (el canal N apunta hacia la puerta, el canal P apunta lejos de la puerta).
Este símbolo muestra el diodo inherente entre el drenaje y la fuente.
Los dispositivos de mejora de canal N necesitan una tensión en la puerta más alto que la fuente para crear un canal de conducción. (Los dispositivos de mejora no tienen un canal automáticamente, y necesitan una tensión de puerta para crear uno - porque es de canal N \$V_{gate} > V_{source}\$ para que esto ocurra).
Los dispositivos de mejora del canal P necesitan una tensión en la puerta baja que la fuente para crear un canal de conducción. (Los dispositivos de mejora no tienen un canal de forma automática, y necesitan una tensión de puerta para crear uno - porque es de canal P \$V_{gate} < V_{source}\$ para que esto ocurra).
Los dispositivos de delpeción de canal N tienen un canal por defecto, y necesitan una tensión en la puerta baja que la fuente para convertir el canal fuera de . El canal puede ampliarse hasta cierto punto aumentando la tensión puerta-fuente por encima de 0.
Los dispositivos de agotamiento del canal P también tienen un canal por defecto, y necesitan una tensión en la puerta más alto que la fuente para convertir el canal fuera de . El canal puede ampliarse hasta cierto punto disminuyendo la tensión puerta-fuente por debajo de 0.
No he tomado ninguna clase de semiconductores, pero si te interesa una respuesta limitada al funcionamiento a nivel de circuito, la respuesta rápida es:
con NMOS la corriente fluye desde Drenaje a la fuente (la flecha apunta hacia fuera del dispositivo en la Fuente) con PMOS la corriente fluye desde Fuente-drenaje (la flecha señala el dispositivo en la Fuente)
En el diagrama anterior, las palabras canal P se refieren al tipo de canal que se forma debajo de la Puerta. La P significa que el canal se forma en un semiconductor de tipo P, mientras que la N significa un semiconductor de tipo N.
Con respecto a la confusión, tienes razón, es confuso. Lo que estás viendo se conoce como un terminal atado a la fuente y al cuerpo. En algunas aplicaciones esto es útil (ver más abajo para más.) Ignóralo por el momento.
Generalmente, al examinar el esquema de un circuito analógico, es convencional ver flechas en el terminal de la fuente del transistor.
Cuando se examinan los esquemas digitales a nivel de transistor (en contraposición al nivel de puerta, es decir, las puertas AND, OR, XOR), convencionalmente, no hay flechas. El aspecto distintivo es que el PMOS tendrá una pequeña burbuja en el terminal de la puerta, mientras que el NMOS no tendrá ninguna burbuja. Tenga la seguridad de que, de hecho, son los mismos transistores (tanto PMOS como NMOS) tanto en aplicaciones analógicas como digitales. Pero la forma de operar es muy diferente.
Dato curioso para un principiante El transistor es un dispositivo de cuatro terminales: Puerta, Drenaje, Fuente y Cuerpo. Al tratarse de una introducción a la microelectrónica, es convencional ignorar inicialmente el terminal de cuerpo, pero sólo para ayudar a familiarizarse con las ecuaciones principales. Sin embargo, existe un fenómeno semiconductor conocido como efecto cuerpo que introduce una capa añadida de complejidad a los cálculos manuales con respecto al cálculo del punto de funcionamiento de reposo de un transistor (el punto de funcionamiento de reposo es una palabra importante con la que se encontrará; no es más que una palabra elegante que significa el punto de funcionamiento IV o corriente-voltaje del transistor en cuestión).
Modelar un transistor es una tarea muy compleja y constituye una disciplina de ingeniería eléctrica o física aplicada en sí misma. Cualquier libro de texto de introducción a la microelectrónica suele empezar un capítulo mencionando las uniones p-n (un tipo de semiconductor de silicio dopado).
Si está realmente interesado, y tiene un conocimiento básico de las ecuaciones cuadráticas y del álgebra, puede echar un vistazo a un gran libro de texto introductorio escrito por Behzad Razavi . Ojalá hubiera tenido este libro cuando estudié microelectrónica en la universidad. Sin embargo, asume una comprensión de los circuitos básicos (es decir, resistencias, condensadores e inductores).
Sí, la corriente puede pasar del drenaje a la fuente y viceversa. Para simplificar aún más, me gustaría añadir un poco a lo que ha mencionado @Adam Lawrence.
Seguro que conoces la sección transversal del transistor CMOS. Usted puede ver que la sección transversal del Mosfet es EVEN de la línea vertical central. Por lo tanto, el terminal (de los dos terminales en los lados de nmos) que tiene mayor tensión que el otro terminal, que se convierte en su drenaje (para NMOS) y el otro terminal con menor tensión se convierte en la fuente (para nmos). En el caso de los pmos se hace lo contrario.
No obstante, hay que tener cuidado al comprar/tratar con Mosfets discretos de 3 pines (es decir SiHG47N60EF ) donde el bulk interno ya está conectado a la fuente (para nmos) o al drenaje (para pmos) internamente. Esto hace que los pines del mosfet estén predefinidos como se menciona en la hoja de datos. En ese caso, sigue siendo cierto que el terminal de mayor tensión es el drenaje y el de menor tensión es la fuente para nmos. Sin embargo, si aplicas un voltaje más alto a la fuente predefinida como se menciona en la hoja de datos, los voltajes de umbral no serán los mismos que se mencionan en la hoja de datos. Y su transistor no se comportará como se especifica en la hoja de datos.
I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.
