Dans un NMOS, le courant passe-t-il de la source au drain ou vice-versa?

Dans un NMOS, le courant passe-t-il de la source au drain ou vice-versa?

Cette page Wikipédia me déroute : http://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET

L'image ci-dessus me déroute. Pour le canal N, il montre la polarité de la diode allant vers la source dans certains, mais loin de la source dans d'autres.

Je me demande quelle borne doit être connectée à la source d'alimentation (c'est-à-dire la borne positive de la batterie) et laquelle doit être connectée à l'utilisateur expérimenté (c'est-à-dire le moteur électrique).

Le courant conventionnel circule du drain à la source dans un transistor MOSFET à canal N.
La flèche montre la direction de la diode du corps dans un MOSFET avec une diode parasite entre la source et le drain via le substrat. Cette diode manque dans le silicium sur saphire.

2a est une topologie JFet tellement différente.

2d est un MOSFET sans diode corporelle. JE'

\ 2e est un FET en mode d'épuisement - il est activé sans tension de grille et prend une tension négative pour désactiver le FET. La diode a donc une autre polarité, sinon la diode du corps conduirait chaque fois qu'il y avait une tension de grille.

Lorsqu'un canal existe dans un MOSFET, le courant peut circuler du drain à la source ou de la source au drain - c'est une fonction de la façon dont l'appareil est connecté dans le circuit. Le canal de conduction n'a pas de polarité intrinsèque - c'est un peu comme une résistance à cet égard.

Cependant, la diode intrinsèque du corps à l'intérieur du MOSFET est parallèle au canal de conduction. Lorsque le canal de conduction est présent, la diode est shuntée et le courant passe par le chemin de moindre résistance (le canal). Lorsque le canal est éteint, la diode est en circuit et conduira ou bloquera en fonction de la polarité du courant drain-source.

Comme le montre votre image, il existe des appareils à canal N et à canal P, ainsi que des appareils en mode amélioration et en mode épuisement. Dans tous ces cas, le courant peut circuler de la source au drain ainsi que du drain à la source - c'est juste une question de connexion de l'appareil dans le circuit.

Votre image ne montre pas la diode intrinsèque dans les appareils - la pointe de la flèche vers ou loin de la porte est une indication du type de canal (points de canal N vers la porte, points de canal P loin de la porte).

Ce symbole vous montre la diode inhérente entre le drain et la source.

$V_{gate} > V_{source}$

$V_{gate} < V_{source}$

Dispositifs de delpetion à canal N ont un canal par défaut, et ont besoin d' une tension sur la grille inférieure de la source afin de transformer la chaîne hors tension . Le canal peut être élargi dans une certaine mesure en augmentant la tension grille-source au-dessus de 0.

Dispositifs d'épuisement-canal P ont également un canal par défaut, et ont besoin d' une tension sur la grille supérieure à la source afin de transformer la chaîne hors . Le canal peut être élargi dans une certaine mesure en diminuant la tension grille-source en dessous de 0.

Je n'ai pris aucune classe de semi-conducteur, mais si vous êtes intéressé par une réponse limitée au fonctionnement au niveau du circuit, la réponse rapide est:

avec NMOS , le courant circule de Drain vers source (la flèche pointe vers le périphérique à la source) avec PMOS , le courant circule de source vers le drain (la flèche pointe vers le périphérique à la source)

Dans le diagramme ci-dessus, les mots canal P se réfèrent au type de canal qui se forme sous la porte. Le P signifie que le canal se forme sur un semi-conducteur de type P, tandis que le N signifie un semi-conducteur de type N.

En ce qui concerne la confusion. vous avez raison, c'est déroutant. Ce que vous voyez est connu comme un terminal lié au corps source. Dans certaines applications, cela est utile (voir ci-dessous pour en savoir plus.) Ignorez-le pour le moment.

Généralement, lors de l'examen d'un schéma de circuit analogique, il est classique de voir des flèches sur la borne Source du transistor.

Lors de l'examen des schémas numériques au niveau des transistors (par opposition aux portes au niveau de la porte, c.-à-d. ET, OU, XOR), de manière conventionnelle, il n'y a pas de flèches. L'aspect distinctif est que le PMOS aura une petite bulle au terminal Gate, tandis que le NMOS n'aura pas de bulle. Rassurez-vous, ce sont en fait les mêmes transistors (PMOS et NMOS) dans les applications analogiques et numériques. Mais leur fonctionnement est très différent.

Fait amusant pour un débutant Le transistor est un appareil à quatre bornes: Gate, Drain, Source et Body. En guise d'introduction à la microélectronique, il est classique d'ignorer le terminal corporel au départ, mais uniquement pour vous aider à vous familiariser avec les principales équations. Cependant, il existe un phénomène de semi-conducteur connu sous le nom d'effet corporel qui introduit une couche supplémentaire de complexité pour les calculs manuels en ce qui concerne le calcul du point de fonctionnement au repos d'un transistor (le point de fonctionnement au repos est un mot important que vous rencontrerez; c'est juste une fantaisie mot qui signifie le point de fonctionnement IV ou courant-tension du transistor en question.)

La modélisation d'un transistor est une entreprise très complexe et constitue en soi une discipline de génie électrique ou de physique appliquée. Tout manuel d'introduction en microélectronique commence généralement un chapitre mentionnant les jonctions pn (un type de semi-conducteur en silicium dopé).

Si vous êtes vraiment intéressé et avez une compréhension de base des équations quadratiques et de l'algèbre, vous voudrez peut-être jeter un œil à un excellent manuel d'introduction écrit par Behzad Razavi . J'aimerais avoir ce livre quand j'ai pris la microélectronique à l'université. Cependant, cela suppose une compréhension des circuits de base (c'est-à-dire des résistances, des condensateurs et des inductances.)

Oui, le courant peut circuler du drain à la source et vice-versa. Pour simplifier encore plus, je voudrais ajouter un peu à ce que @Adam Lawrence a mentionné.

Je suis sûr que vous connaissez la section transversale du transistor CMOS. Vous pouvez voir que la section transversale du Mosfet est MÊME à partir de la ligne verticale centrale. Donc, quelle que soit la borne (sur les deux bornes sur les côtés de nmos) ayant une tension plus élevée que l'autre borne, cela devient votre drain (pour NMOS) et l'autre borne avec une tension plus faible devient la source (pour nmos). L'inverse est suivi pour pmos.

Néanmoins, soyez prudent lorsque vous achetez / utilisez des Mosfets discrets à 3 broches (par exemple SiHG47N60EF ) où le volume interne est déjà connecté à la source (pour nmos) ou au drain (pour pmos) en interne. Cela rend les broches mosfet prédéfinies comme mentionné dans la fiche technique. Dans ce cas, ce qui précède est toujours vrai que la borne de tension supérieure est drain et la borne de tension inférieure est source de nmos. Cependant, si vous appliquez une tension plus élevée à la source prédéfinie comme mentionné dans la fiche technique, les tensions de seuil ne seront pas les mêmes que celles mentionnées dans la fiche technique. Et votre transistor ne se comportera pas de la même manière que ce qui est spécifié dans la fiche technique.