www.radartutorial.eu Radar Temelleri

MOSFET

Geçit
Akaç
Üstleç
Kaynak

Resim 1: MOSFET simgesi

Geçit
Akaç
Üstleç
Kaynak

Resim 1: MOSFET simgesi

MOSFET, Metal Oxide Semiconductor (keza: Silicon) Field Effect Transistor sözcüklerinden türetilmiştir. Modern işlemlerde geçitin imalatında artık oksit kullanılmadığından, IGFET (Insulated Gate FET, Yalıtılmış Geçitli FET) adı da kullanılmaktadır. MOSFET, alan etkili transistörün daha ileri bir tipidir ve JFET e göre bazı avantajlara sahiptir. MOSFET in giriş empedansı JFET e göre daha büyüktür (10 ila 100 MΩ arası). Bu çok yüksek giriş empedansı sayesinde bağlı bulunan devreler hiçbir zaman yüklenmez ve yüksek kazanç katsayıları nedeniyle MOSFET ler yüksek frekans yükselteçlerinde ve laboratuar devrelerinde kullanılmaya çok uygundurlar.

İki kutuplu transistörlerde olduğu gibi, MOSFET in de iki yapı türü vardır: n-kanal-MOSFET ve p-kanal-MOSFET. Bunlar kendiliğinden uyartımlı çoğalan (enhancement) tip ve kendiliğinden iletken azalan (depletion) tip MOSFET transistörlerdir. En az üç ucu bulunur: geçit, akaç ve kaynak, bazılarında ilaveten dördüncü uç, üstleç ucu da dışarıya çıkartılır. Resim. 1 de MOSFET simgesi yer alıyor.

Akaç
Geçit
Kaynak
Üstleç

Resim 2: bir n- kanal MOSFET in şematik yapısı

Akaç
Geçit
Kaynak
Üstleç

Resim 2: bir n- kanal MOSFET in şematik yapısı

MOSFET gerilim kontrollü bir transistördür. Geçit ile kaynak arasına uygulanan gerilim vasıtasıyla akaç ile kaynak arasındaki akıma kumanda edilir. Pratik olarak geçitten akım akmaz. Geçit ucu, yalıtkan katman ve üstleç ucu bu yapısıyla, geçit ve üstleç arasına uygulanan gerilimle dolan bir kondansatör meydana getirir. Böylece üstleçte bulunan azınlık taşıyıcıları (p-silisyum elektronları) sınıra doğru hareket ederler ve çoğunluk taşıyıcıları (n-silisyum delikleri) ile yeniden birleşirler. Bu, çoğunluk taşıyıcılarının yer değiştirmesine sebep olur ve „fakirleşme” olarak adlandırılır. Belirli bir eşik geriliminden (Uth, „threshold voltage”) sonra yer değiştirme öyle çok fazlalaşır ki, artık yeniden birleşmeler mümkün olamaz. Bu durum azınlık taşıyıcılarının birikmesine yol açar. Böylece esasen p-katkılı üstleç sayesinde, yalıtkan katmanın yakınında ki n-kanal iletken hale gelir. Bu duruma kuvvetli „evrilme (inversion)” denir. Şimdi, yük taşıyıcıları hemen hemen engelle karşılaşmadan kaynaktan akaca doğru akabildiği, kaynak ve akaç n-bölgelerini birbirine bağlayan, bir ince n-kanallı- iletken kanal meydana gelir.

MOSFET yükselteç

Resim 3: MOSFET kullanılan bir yükselteç devresi

Resim 3: MOSFET kullanılan bir yükselteç devresi

Resim. 3 te BS170 tipi kendiliğinden uyartımlı n-kanal MOSFET kullanılan standart bir yükselteç devresi bulunuyor. Bu yükselteç devresi çok büyük bir giriş empedansı ve iyi bir frekans tepkisine (frequency response) sahiptir ve sıkça empedans dönüştürücü olarak kullanılır. C1 ve C2 kondansatörlerinin görevi giriş ve çıkışta DC yalıtımı yapmaktır. R1 ve R2 dirençleri bir gerilim bölücü gibi çalışır ve kazanç katsayısını belirlerler. Geçite ön gerilim R3 direnci üzerinden beslenir. Bu tarz çalışma „dinamik ön gerilimleme” olarak adlandırılır ve eşzamanlı olarak frekans tepkisinin iyileştiren, fakat kazanç katsayısının kötüleştiren bir gerilim geri beslemesinin meydana gelmesine sebep olur. R4 direnci, diğer tüm yükselteç devrelerinde olduğu gibi, sükunet akımını (quiescent current) ve çalışma noktasını (quiescent point) belirler. JFET lerde olduğu gibi, bu devrede de çıkışta 180° lik bir faz kayması meydana gelir.