在當(dāng)前的全球能源危機(jī)中，重點(diǎn)是效率，電子產(chǎn)品正面臨著在提供高性能的同時(shí)降低功耗的艱巨挑戰(zhàn)。由于這場(chǎng)危機(jī)，世界各地的各種政府機(jī)構(gòu)已經(jīng)或正在尋求提高其各自規(guī)格中眾多產(chǎn)品的效率標(biāo)準(zhǔn)。使用傳統(tǒng)的硬開關(guān)轉(zhuǎn)換器將難以滿足這些效率規(guī)范。電源設(shè)計(jì)人員將需要考慮軟開關(guān)拓?fù)湟蕴岣咝什⒃试S更高頻率的操作。
EPAD MOSFET 是一種有源器件，可在大量設(shè)計(jì)中用作基本電路元件。有許多電路可以利用它們。使用這些 EPAD MOSFET 器件的潛在設(shè)計(jì)和用途的數(shù)量?jī)H受設(shè)計(jì)人員的需求和想象力的限制。
為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用選擇電子元件的兩個(gè)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)是功率預(yù)算和性能。自從電子產(chǎn)品問世以來，就一直在這兩者之間進(jìn)行權(quán)衡——要么獲得最佳功耗，要么獲得最高性能。根據(jù)應(yīng)用程序，系統(tǒng)架構(gòu)師對(duì)系統(tǒng)中的不同組件有不同的要求。例如，系統(tǒng)可能需要高性能控制器但低功耗存儲(chǔ)器。一個(gè)典型的案例是可穿戴設(shè)備，其中控制器需要功能強(qiáng)大，但由于 SRAM 用作暫存器，因此預(yù)計(jì)它具有盡可能低的功耗。
在閾值電壓或低于閾值電壓時(shí)，EPAD MOSFET 在稱為亞閾值區(qū)域的工作區(qū)域中表現(xiàn)出關(guān)斷特性。這是 EPAD MOSFET 傳導(dǎo)通道根據(jù)施加的柵極電壓快速關(guān)閉的區(qū)域。由柵電極上的柵電壓引起的溝道呈指數(shù)下降，因此導(dǎo)致漏極電流呈指數(shù)下降。然而，通道不會(huì)隨著柵極電壓的降低而突然關(guān)閉，而是以每十倍電流下降約 110 mV 的固定速率下降。
ALD1148xx/ALD1149xx 產(chǎn)品是耗盡型 EPAD MOSFET，當(dāng)柵極偏置電壓為 0.0V 時(shí)，它們是常開器件。耗盡模式閾值電壓處于 MOSFET 器件關(guān)斷的負(fù)電壓。提供負(fù)閾值，例如 –0.40V、-1.30V 和 –3.50V。在沒有電源電壓且 Vgs = 0.0V 的情況下，這些 EPAD MOSFET 器件已經(jīng)開啟，并且在源極和漏極端子之間表現(xiàn)出受控的導(dǎo)通電阻。
尋求在電路設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)更低的工作電壓和更低的功耗水平是一種趨勢(shì)，這給電氣工程師帶來了艱巨的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗麄冇龅搅嘶景雽?dǎo)體器件特性對(duì)他們施加的限制。長(zhǎng)期以來，工程師們一直將這些特性視為基本特性，并可能阻止他們最大限度地?cái)U(kuò)大可用電壓范圍，否則會(huì)使新電路取得成功。
所以，我想說這個(gè)概念是完全可擴(kuò)展的。因此，我們可以為低功率制作非常高的 RDS (on) 部件，或?yàn)楦吖β手谱鞣浅５偷?RDS (on) 部件。通過簡(jiǎn)單地重塑設(shè)計(jì)，它可以擴(kuò)展到低電壓，但這個(gè)概念是成立的。這就是我們基本上認(rèn)為我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了最初目標(biāo)的方式。
如今,無論生活亦或是工作環(huán)境中都充斥著大量不同頻率的電磁場(chǎng)，各個(gè)電子、電氣設(shè)備在同一空間中同時(shí)工作時(shí)，總會(huì)在它周圍產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁場(chǎng)，比如電視發(fā)射臺(tái)、固定或移動(dòng)式無線電發(fā)射臺(tái)以及各種工業(yè)輻射源產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。
汽車電氣化正在興起，隨著世界各國(guó)政府試圖實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，它可能會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。本文摘錄了與恩智浦半導(dǎo)體執(zhí)行副總裁兼高級(jí)模擬業(yè)務(wù)線總經(jīng)理 Jens Hinrichsen 就汽車電氣化的各個(gè)方面的對(duì)話——從技術(shù)方面，包括電池管理，到增長(zhǎng)的挑戰(zhàn)，包括解決范圍焦慮等因素，這是一種常見的消費(fèi)者猶豫。
我們?nèi)绾慰创磥韼啄甑?GaN?與 GaN 競(jìng)爭(zhēng)的其他寬帶隙材料有哪些?所以，我提到了碳化硅。因此，這些天來，我們也在談?wù)撾妱?dòng)汽車。那么，與其他解決方案相比，GaN 在哪些方面可以提供更好的價(jià)值呢?我們期望在哪里看到下一波增長(zhǎng)?
功率半導(dǎo)體的第二次革命五年后，基于氮化鎵 (GaN)的移動(dòng)快速充電器主宰了旗艦智能手機(jī)和筆記本電腦型號(hào)，從傳統(tǒng)功率硅芯片中搶占了市場(chǎng)份額。這種下一代“寬帶隙”技術(shù)正在逐步進(jìn)入主流移動(dòng)應(yīng)用程序，同時(shí)從該灘頭市場(chǎng)突圍，進(jìn)入更高功率的消費(fèi)者、太陽能、數(shù)據(jù)中心和電動(dòng)汽車。一個(gè)新的電源平臺(tái)——集成的、功能豐富的、高效的 GaNSense?“半橋”——是高功率、高速應(yīng)用的基本組成部分，其中 GaN 不僅提供更小、更快速的充電和降低系統(tǒng)成本的應(yīng)用，而且還可以節(jié)省大約 2.6 Gtons CO 2/年到 2050 。
車輛電氣化是減少道路交通溫室氣體排放計(jì)劃的關(guān)鍵部分。與傳統(tǒng)的硅替代品相比，寬帶隙半導(dǎo)體具有多種優(yōu)勢(shì)，因此可以改進(jìn)電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車。在這個(gè)與 FTEX 的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官 Alexandre Cosneau 的討論中，我們將發(fā)現(xiàn)電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成技術(shù)和 GaN 的優(yōu)勢(shì)。Cosneau 正在尋找優(yōu)化電源轉(zhuǎn)換的方法，從電池設(shè)計(jì)到電機(jī)效率，這對(duì) FTEX 技術(shù)和解決方案至關(guān)重要。
金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)是一種電壓控制器件，由源極、漏極、柵極和主體等端子構(gòu)成，用于放大或切換電路內(nèi)的電壓，也廣泛用于數(shù)字應(yīng)用的 IC。此外，也用于放大器和濾波器等模擬電路。MOSFET的設(shè)計(jì)主要是為了克服FET的缺點(diǎn)，例如高漏極電阻、中等輸入阻抗和運(yùn)行緩慢。MOSFET有增強(qiáng)型和耗盡型兩種。本文主要介紹耗盡型MOSFET，以及它的使用場(chǎng)景。
眾所周知，當(dāng) V GS 在增強(qiáng)模式下為正時(shí)，N 型耗盡型 MOSFET 的行為類似于 N 型增強(qiáng)型 MOSFET;兩者之間的唯一區(qū)別是 V GS = 0V時(shí)的漏電流 I DSS量。增強(qiáng)型 MOSFET 在柵極未通電時(shí)不應(yīng)泄漏任何電流，因此當(dāng) V GS = 0V 時(shí) I DSS必須 為 0，但當(dāng) V GS = 0V 時(shí)允許 I DSS電流流過耗盡型 MOSFET 的傳導(dǎo)通道 。
傳統(tǒng)上，耗盡型 MOSFET 被歸類為線性器件，因?yàn)樵礃O和漏極之間的傳導(dǎo)通道無法被夾斷，因此不適合數(shù)字開關(guān)。這種誤解的種子是由 Dawon Kahng 博士播下的，他在 1959 年發(fā)明了第一個(gè)耗盡型 MOSFET——只有三個(gè)端子當(dāng)柵極控制電壓在電源和地之間變化時(shí)，柵極的三端耗盡型 MOSFET 的溝道。Dr. Kahng 的耗盡型 MOSFET 只能用作可變電阻或同相線性緩沖器。從那時(shí)起，耗盡型 MOSFET 一直被用作三端線性器件。
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