FETs, MOSFETs

Ein MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) ist eine Art Halbleiterschalter, der häufig zur Steuerung des elektrischen Stroms in analogen und digitalen Schaltungen verwendet wird. Er funktioniert durch Anlegen einer Spannung an den Gate-Anschluss, die den Stromfluss zwischen dem Drain- und dem Source-Anschluss regelt. Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrads, ihres geringen Stromverbrauchs und ihrer schnellen Schaltgeschwindigkeit werden MOSFETs häufig in Stromversorgungen, Motortreibern, Gleichspannungswandlern und CMOS-Logikschaltungen eingesetzt.

Bei der Auswahl eines MOSFETs ist es wichtig, dass seine elektrischen Eigenschaften auf Ihre Anwendung abgestimmt sind. Überprüfen Sie zunächst die Drain-Source-Spannung (VDS), um sicherzustellen, dass sie die höchste Spannung übersteigt, die in Ihrer Schaltung auftreten kann. Schauen Sie sich dann die Gate-Schwellenspannung (VGS(th)) an ‑ wenn Sie einen Mikrocontroller verwenden (z. B. 3,3-V- oder 5-V-Logik), benötigen Sie einen MOSFET auf Logikebene, der sich bei diesen Spannungen vollständig einschaltet. Der Nennwert des kontinuierlichen Senkenstroms (ID) muss dem von der Last aufgenommenen Strom entsprechen oder diesen übersteigen, und ein niedriger Einschaltwiderstand (RDS(on)) trägt zur Minimierung von Wärme und Leistungsverlust bei.

Es gibt zwei Haupttypen von MOSFETs: n-Kanal- und p-Kanal-MOSFETs, die jeweils in Varianten im Anreicherungs- oder Verarmungsmodus erhältlich sind. N-Kanal-MOSFETs im Anreicherungsmodus werden aufgrund ihrer höheren Elektronenbeweglichkeit am häufigsten verwendet, was zu einem geringeren Durchlasswiderstand und einer besseren Schalteffizienz führt. Während sowohl MOSFETs als auch BJTs (Bipolar Junction Transistors) als Schalter oder Verstärker fungieren, sind MOSFETs spannungsgesteuerte Bauteile, während BJTs stromgesteuert sind. Dies verschafft MOSFETs einen erheblichen Vorteil bei Hochgeschwindigkeits-, Niedrigstrom- und thermisch empfindlichen Anwendungen.