robotics-university.com | MOSFET memiliki karakter dasar yang menjadikannya memiliki performa yang lebih baik daripada bipolar transistor (BJT) dan junction field effect transistor (JFET). Seorang engineer harus mengetahui dan memahami dengan baik karakter-karakter MOSFET sebelum menggunakannya dalam pembangunan suatu sistem elektronika. Berikut penulis sajikan karakter dasar MOSFET berdasar application notes AN9010 yang ditulis oleh K.S. Oh (Oh, 2000) untuk Fairchild Semiconductor.
1. Kelebihan MOSFET
- MOSFET adalah piranti terkendali tegangan
- MOSFET mudah dikendalikan
- Memiliki impedansi input yang tinggi
- MOSFET juga merupakan piranti unipolar
- Bila digunakan sebagai switch, maka MOSFET adalah piranti switching berkecepatan tinggi.
- MOSFET memiliki save operating area (SOA) yang lebih lebar dibandingkan dengan bipolar transistor (BJT) tegangan tinggi dan arus dapat digunakan secara simultan dalam durasi waktu yang singkat.
- Mudah apabila digunakan secara parallel.
2. Kekurangan MOSFET
Pada aplikasi-aplikasi tegangan dadal (breakdown) yang tinggi (di atas 200 volt), loss-konduksi pada MOSFET lebih lebar dibandingkan pada BJT. Pada tegangan dan tingkat arus yang sama dapat mencapai kondisi drop tegangan.
3. Karakteristik Output MOSFET
Berikut ini disajikan gambar kurva drain MOSFET yang menampilkan karakteristik arus drain (ID) terhadap tegangan drain-source (VDS) dengan beberapa kondisi tegangan gate-source (VGS).
Gambar 1. Kurva karakteristik output MOSFET
Dengan karakteristik seperti dapat dilihat dalam kurva drain diatas, maka dapat lihat bahwa muncul beberapa daerah kerja dari MOSFET. Daerah-daerah tersebut adalah sebagai berikut:
A. Daerah Ohmic
Daerah ini disebut juga daerah resistansi konstan. Daerah ini berada di sebelah kiri garis batas (threshold) VGS – VGS(th) = VDS.
B. Daerah Saturasi (jenuh)
Daerah ini juga disebut dengan daerah arus konstan. Daerah ini berada di sebelah kanan garis batas (threshold) VGS – VGS(th) = VDS dan diatas daerah aktif.
C. Daerah Cut-off (putus)
Daerah ini terletak dibawah VGS1. Disebut daerah cut-off, karena pada daerah ini nilai tegangan gate-source lebih kecil tegangan gate-source batas/threshold (VGS < VGS(th)).
4. Karakteristik Transfer MOSFET
Dibawah ini disajikan gambar kurva karatersistik transfer MOSFET yang menampilkan karakteristik arus drain (ID) terhadap tegangan gate-source (VGS) pada daerah aktif.
Gambar 2. Kurva transfer MOSFET
Persamaan nilai ID terhadap VGS adalah sebagai berikut
....................................(1)
Dengan nilai konstanta k MOSFET adalah menurut persamaan:
.....................................................(2)
Dimana:
μn = Pembawa mobilitas
W = Lebar kanal
L = Panjang kanal
COX = Kapasitansi oksida gate per unit area
.................................................................(3)
εOX = Konstanta dielektril SiO2
tOX = Ketebalan oksida gate
_____________________
Sumber pustaka:
Taufiq Dwi Septian Suyadhi, 2010, “Buku Pintar Robotika”, ANDI Offset, Yogyakarta
Oh, K.S., 2000, “MOSFET Basics”, Application Note/AN9010, Fairchild Semiconductor
Daerah ini juga disebut dengan daerah arus konstan. Daerah ini berada di sebelah kanan garis batas (threshold) VGS – VGS(th) = VDS dan diatas daerah aktif.
C. Daerah Cut-off (putus)
Daerah ini terletak dibawah VGS1. Disebut daerah cut-off, karena pada daerah ini nilai tegangan gate-source lebih kecil tegangan gate-source batas/threshold (VGS < VGS(th)).
4. Karakteristik Transfer MOSFET
Dibawah ini disajikan gambar kurva karatersistik transfer MOSFET yang menampilkan karakteristik arus drain (ID) terhadap tegangan gate-source (VGS) pada daerah aktif.
Gambar 2. Kurva transfer MOSFET
Persamaan nilai ID terhadap VGS adalah sebagai berikut
....................................(1) Dengan nilai konstanta k MOSFET adalah menurut persamaan:
.....................................................(2) Dimana:
μn = Pembawa mobilitas
W = Lebar kanal
L = Panjang kanal
COX = Kapasitansi oksida gate per unit area
.................................................................(3) εOX = Konstanta dielektril SiO2
tOX = Ketebalan oksida gate
_____________________
Sumber pustaka:
Taufiq Dwi Septian Suyadhi, 2010, “Buku Pintar Robotika”, ANDI Offset, Yogyakarta
Oh, K.S., 2000, “MOSFET Basics”, Application Note/AN9010, Fairchild Semiconductor
0 comments:
Post a Comment