بخش (ترانزیستور های nMOS و ترانزیستور های pMOS)
ترانزیستور های nMOS (ویژگی های شکست و تقویت جریان در مدارات منطقی)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : ترانزیستور nMOs یک نوعی از ترانزیستور دو قطبی میباشد. که به طور خاص برای این منظور طراحی نشده اند. اما می توانند با ویژگی های شکست و تقویت جریان در مدارات منطقی سازگار باشند.
ترانزیستور nMOS در حالت روشن (وصل) دارای تلفات هدایت کمتری هستند در حالیکه زمان سوئیچینگ آنها به خصوص در زمان خاموش شدن طولانی تر است.این قطعه الکترونیکی یک ترانزیستور دو قطبی است که در ورودی آن ها از Mosfet استفاده شده است و در واقع ترکیبی از ترانزیستور های دو قطبی (BJT) و (Mosfet) می باشد و با ترکیب مزایای آن دو یک المان برق صنعتی با سرعت سوئیچ بالا و جریان ورودی کم خلق شده است. ترانزیستور nMOS ها قادرند که به مراتب سریعتر قطع و وصل کنند لیکن تلفات هدایت آنها بیشتر است. ترانزیستور nMOS یک ترانزیستوری است که مزایایBGT و MOSFET را با هم دارد مثل : امپدانس ورودی بالا مثل MOSFET که باعث می شود که با انرژی کمی به حالت وصل سوئیچ می گردد.(افت ولتاژ و تلفات کم مانندBJT ) نظیر BJT ها دارای ولتاژ حالت روشن (وصل )کوچکی است به عنوان مثال در وسیله ی با مقدار نامی 1000V ولتاژ حالت وصل (Von ) در حدود 2 الی 3 ولت است. سرعت سوییچ کردن این نوع ترانزیستور دارای محدودیت بوده بطور نمونه KHz 1 الی 50KHz که در کل بین دو نوع BJT و MOSFET قرار میگیرد. و به خاطر امپدانس ورودی بسیار بالایی که دارد بسیار حساس می باشد و بیشتر در کوره های القایی برای تقویت دامنه ولتاژ استفاده می شود.
در کل مورد استفاده ترانزیستور nMOS بیشتر برای راه اندازی اِلمانهای توان بالا می باشد. مهمترین و تقریباً تنها کارایی ترانزیستور nMOS سوئیچینگ جریانهای بالا می باشد.nMOS ترانزیستور سریعی در عملکرد است زمان قطع و وصل در آن در حدود 1 میکرو ثانیه می باشد. چون که زمان بازیابی در این ترانزیستور خیلی کم است در نتیجه این ترانزیستور در فرکانس های بالا عملکرد مناسبی دارد.به طور کلی ترانزیستور nMOS عناصری هستند که جریان را کنترل میکنند به زبانی دیگر جریان (پایه بیس ) ترانزیستور جریان کلکتور را کنترل میکند. وجود جریان ورودی زیاد در ترانزیستور nMOS باعث میشود که مقاومت ورودی ترانزیستور های دو پیوندی ً نسبتا کم باشد به طوری که مقاومت ورودی حتی در آرایش کلکتور مشترک، از چند صد هزار اهم تجاوز نکند. بنابراین هنگامی که میخواهیم سیگنال منبعی با مقاومت داخلی بسیار زیاد ( مثلا حدود چند مگا اهم) را تقویت کنیم نمیتوانیم ترانزیستور nMOS را در طبقه اول تقویت کننده به کار ببریم زیرا مقاومت ورودی کم آن باعث بارگذاری میشود.