Transistores PMOS como Chave Eletrônica - Análise
Um transistor pmos é a personificação desta nova era no design de circuitos eletrônicos e tem visto uma adoção crescente nos últimos anos. Leia este artigo para saber sobre as chaves de transistores pmos, suas vantagens e desvantagens de usá-las como chave, suas aplicações e também como elas são usadas em circuitos lógicos digitais com comparação com outros tipos de chaveamento de eficiência.
Como usar transistores PMOS como chaves no projeto de circuitos
Um transistor de efeito de campo de óxido metálico Pchannel (transistor PMOS) depende de uma tensão positiva para funcionar e possui três terminais: fonte, dreno e porta. Este é um transistor nmos, portanto, ele conduz um nível de tensão conforme as lendas e quando aplicamos uma tensão terminal de porta, o pmmos é desligado, portanto, o dreno pode fluir corrente para a fonte. Se a tensão for removida (lógico 0) de sua porta, ela será ligada e nenhuma corrente fluirá. Isso dá aos transistores pmos um uso muito bom para interruptores em projetos de circuitos.
Usando um transistor pmos como chave: Para usar o pmos efetivamente como liga-desliga, conecte a alimentação ao dreno e carregue na fonte. A porta é então conectada a um circuito de controle que ligará ou desligará o transistor dependendo do sinal necessário. Portanto, o fluxo de corrente para a carga pode ser controlado definindo facilmente diferentes estados Ligado e Desligado do transistor pmos usando a tensão da porta.
O baixo consumo de energia dos transistores pmos como interruptores é uma grande vantagem. Como os transistores são dispositivos controlados por tensão, eles praticamente não necessitam de corrente para mantê-los em um estado ou outro, o que torna esta tecnologia atraente para equipamentos alimentados por bateria e circuitos de baixa potência. Eles também apresentam baixa queda de tensão e alta velocidade de comutação, o que é ideal para acionar conversores ressonantes com frequências de comutação de até 2 MHz.
No entanto, os transistores pmos são usados como interruptores (desligar a energia) que apresentam desvantagens. Essas limitações podem impedi-los de suportar níveis de tensão mais elevados dos sistemas devido aos limites da sua faixa de tensão operacional. Além disso, os transistores PMOS têm uma grande resistência, portanto, se não forem usados corretamente, haverá dissipação significativa de energia e possíveis problemas de aquecimento.
Na eletrônica, os transistores PMOS são geralmente encontrados em diversas aplicações
Os transistores PMOS são usados em muitas aplicações de grande escala em circuitos eletrônicos, incluindo interruptores de alta velocidade e regulação de tensão ou até mesmo gerenciamento de energia. Um dos casos de uso mais comuns para transistores do tipo pmos sendo usados para ligar e desligar um sinal (como áudio) em amplificadores de áudio para que possam ser amplificados.
Transistores de efeito de campo semicondutores de óxido metálico de canal P (PMOS) também são comumente encontrados na regulação de tensão, servindo como reguladores de baixa queda que ajustam o fluxo de corrente para uma carga para manter tensões de saída constantes. Em sistemas de gerenciamento de energia, os transistores pmos também são usados para regular o fornecimento de energia a vários componentes do circuito, o que evita danos e conserva uma quantidade significativa de energia elétrica.
Os transistores PMOS são um dos elementos mais utilizados em circuitos lógicos digitais, além da tecnologia complementar de semicondutor de óxido metálico (CMOS). Em circuitos lógicos digitais, os transistores pmos servem como resistores pull-up para as portas lógicas nessas aplicações, enquanto o tipo nmos serve como equivalente ao valor pull-down.
Eles determinam o status de condução dos transistores pmos, que são controlados ligando-os ou desligando-os com um sinal binário. Se a tensão de entrada for baixa, a corrente fluirá para o GND através do PMOS q1 e aumentará o nó vout. Com uma tensão de entrada alta, o transistor pmos está desligado e o transistor nmos pode diminuir a saída. Esses procedimentos garantem o acionamento preciso dos circuitos lógicos digitais.
Comparar os transistores pmos com outros interruptores, como os transistores de junção bipolar (BJT) e os nmos, não oferece um contraste claro no desempenho, mas quando colocados contra um pmos, eles mostram suas vantagens. Baixo consumo de energia e queda de tensão, adequado para dispositivos alimentados por bateria e também para aplicações de comutação de alta frequência.
Além disso, como os transistores pmos comutam muito rapidamente e podem transportar cargas de alta corrente sem produzir muito calor, eles são usados nas aplicações mais poderosas de comutação mais rápida, onde a eficiência realmente importa.
Então, em resumo, falamos sobre como os transistores pmos são dispositivos importantes para se ter no projeto de circuitos e seu uso como interruptores é encontrado em todos os lugares para a eletrônica. Os projetistas de circuitos podem escolher a chave correta para suas aplicações, entendendo como os transistores pmos funcionam como chaves, vantagens e desvantagens de usá-los na operação de comutação, áreas de uso típicas em eletrônica devido a esses prós/contras, seu papel dado aos circuitos lógicos digitais e quando comparar opções. Este conceito fundamental dos transistores pmos deve ser aceito como limitado e não pode ser quebrado, independentemente do avanço da tecnologia.
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