[반도체소자] FET(Field Effect Transistor)란 무엇이고 어떻게 동작하는가?

 

FET  는  JFET, MOSFET  2종류로 나뉘는데 32비트  MCU 이런것들을 하니  JFET  는 구경할 일도 없고...

MOSFET 는 쓸일이 종종있다. PMIC 설계하다보면 종종 들어가지만.. 까짓거 그냥 다이오드로 해결하거나 한다.

하지만 전원 제어를 위해 필요한 경우가 종종있다. 그때마다 FET 를 사용하긴 하는데 드레인, 소스방향때문에 실수를 많이 한다.

또한 게이트 전압도 문제가 발생한다.  이런 일이 나 뿐만이 아닐것 같아 정리를 하려고 한다.

   

FET 의 회로도 기호는 아래와 같다.

 

 

 

왼쪽이 N 채널, 오른쪽이 P 채널

그림에서 Source(S) 의 방향에 화살표가 연결된것에 유의하여 보자

그리고 중요한 것은

◆ N채널일 경우는 부품기호를 왼쪽과 같이 놓고  

◆ P 채널일 경우는 부품기호를 오른쪽과 같이 놓는다.. 반드시 !!!!

 

사용법은

◆ P 채널일 경우 전원제어용으로 사용하고

◆ N 채널일 경우 NPN-TR 과 같은 용도로 사용한다.

 

위의 네가지만 잘 기억하면 모든게 해결된다.  단 아날로그적인 회로는 제외한다.

실제 예을 들어보자

 

<< P 채널 전원제어 >>

 

왼쪽 회로에서는 3.3V IO 를 사용하여 5V 전원을 제어하기 위해  NPN TR 를 사용하여 MOSFET-P 채널을 제어하였다.

게이트가 0일 경우 전원이 켜지고 게이트가 1일 경우 전원이 꺼진다.

만일 TR 를 사용하지 않을 경우 GPIO 가 0일 경우는 5V 전원이 공급되지만

GPIO 가 1, 즉 3.3V 가 되면 전원이 꺼지지 않고 1V  이상 전원이 떠있게 된다.

위 회로에서 P 채널 MOSFET 의  드레인전원이 완전히 OFF  되려면 게이트전원이 소스전원보다 크거나 같아야한다.

 

오른쪽 회로는 소스전원과 IO 전원이 같을경우이며 회로가 엄청 간단하다 .. 굿~~~

 

<<  N 채널 스위칭 >>

 

 

NPN-TR 회로와 동일하게 사용하면 된다.  ...

그져 스위칭용으로 사용한다라고 기억하면 헛갈리지 않는다.

그럼 여기서 TR 과 FET 의 차이점은 무엇인가??

 

  스위칭 속도(빠름)  FET  >  TR

  전류출력(큼)           TR  >  FET 

  TR  의 단점 VGE 전압 0.6V ..

 

위와 같은 장단점이 있지만 서로의 영역을 침범하고 있는 중이다.

글을 쓰다보니 나도 정확히 이해된다.

 

 

참조 : http://forum.falinux.com/zbxe/?mid=hardware&page=7&document_srl=551917

         http://blog.daum.net/kingbin/12135407