¿Cómo puedo saber si un MOSFET está en modo de mejora o en modo de agotamiento?

Hoy, de la ignorancia he caído de cabeza en el mundo de los transistores MOSFET. En mi lucha por encontrar información sobre el MOSFET que usaré como interruptor (HEXFET en realidad), aprendí que los MOSFET en general vienen en dos modos, modo de mejora o modo de agotamiento.

Cuando traté de averiguar en qué modo estaba el IRF3710, de la hoja de datos , descubrí que no dice (o tal vez necesito anteojos). En este punto, comencé a buscar para encontrar la forma de diferenciar entre los dos modos. Después de un tiempo deduje que los símbolos esquemáticos difieren:

MOSFET en modo mejorado:

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MOSFET de modo de empobrecimiento:

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La diferencia es la parte resaltada a continuación.

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Tres líneas separadas significan modo de mejora (izquierda) y una línea sólida significa modo de agotamiento (derecha).

Entonces, mi pregunta: ¿Es esta la única forma de saber cuál es cuál, o hay una forma más rápida de saberlo (quizás mediante marcas en el dispositivo?). Además, ¿existen símbolos que utilizan un método diferente para diferenciarlos?

Estoy preguntando aquí por mi propio aprendizaje, pero también por otras personas que puedan tener la misma experiencia que yo. No encontré mucha información útil en mi búsqueda.

Los MOSFET de silicio en modo de agotamiento son bastante raros y solo unos pocos proveedores los fabrican. En el 99% de los casos serán dispositivos de mejora. Nunca he visto un dispositivo de modo de agotamiento en 30 años de usarlos.
Si no dice, es el modo de mejora. Si alguna vez se encuentra con un mosfet en modo de agotamiento, se indicará en la hoja de datos.

Respuestas (6)

Dos cosas que quiero agregar a las respuestas ya dadas:

  1. No confíes en el símbolo esquemático. Verá que el símbolo del modo de agotamiento se usa con bastante frecuencia para una pieza del modo de mejora porque es más fácil de dibujar. (Los símbolos sugeridos en las hojas de datos del fabricante no generarán este error, pero algunos esquemas de circuitos de aplicaciones aleatorios de la web no son confiables en absoluto)

  2. Cómo saber a partir de la hoja de datos si la pieza está en modo de mejora o en modo de agotamiento. Para un FET de canal n, si el V gramo s ( t h ) es mayor que 0, entonces es un dispositivo de modo de mejora. Si V gramo s ( t h ) < 0 es un dispositivo de modo de agotamiento. Para el canal p, es lo contrario: V gramo s ( t h ) < 0 significa modo de mejora, V gramo s ( t h ) > 0 significa modo de agotamiento.

Gracias, este era justo el tipo de respuesta que estaba buscando. Su nota sobre no confiar en el esquema es importante, y el método de verificación funcionará en todas las situaciones en las que la hoja de datos esté disponible.

En lugar de mirar los símbolos, debe examinar la hoja de datos del dispositivo.

Un FET de modo mejorado como su IRF3710 tendrá un par de características VGS = 0 con una corriente Vds que es muy baja, generalmente esta es la especificación de voltaje de ruptura Vds o corriente de fuga Vds. También habrá una especificación VGs (umbral), que es el comienzo de la conducción (comenzando a encender el FET):

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Para un FET de modo de agotamiento como el DN2625, las mismas especificaciones de corriente de fuga mostrarán un valor distinto de cero para VGS (el dispositivo debe estar apagado para medir las corrientes de ruptura o de fuga). El inverso del VGS (umbral) para encender el modo de mejora FET es el VGS (umbral) requerido para apagar el dispositivo de modo de agotamiento (tenga cuidado aquí, ya que el valor es el requerido para reducir ID a la corriente de fuga, no el umbral para empezar a bajar la corriente):

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En la mayoría de los motores de búsqueda de proveedores (y en las páginas web de selección de fabricación), los MOSFETS de modo mejorado se consideran "normales" o "estándar" y es posible que no tengan una etiqueta clara como "mejorados", mientras que los transistores de modo agotado se designan explícitamente como " modo de agotamiento". Este es un ejemplo de Digi-Key :

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AFAIK, no existe una convención común sobre cómo se designan los transistores de modo de agotamiento, todo es específico del proveedor.

No es una gran idea confiar al 100% en una página de búsqueda de distribuidores para conocer las características de las piezas. He visto dispositivos PMOS categorizados como NMOS y todo tipo de otros errores en sus datos. Siempre verifique dos veces la hoja de datos del fabricante.

Puede saber mirando en la hoja de datos los números. Por lo general, dirá arriba, porque el modo de agotamiento es relativamente raro, pero eso no siempre es cierto. Por ejemplo, los Mosfets VHF pequeños suelen estar en modo de agotamiento y eso a veces no se menciona.

Para un MOSFET en modo de empobrecimiento, el Idss será relativamente grande y la corriente de corte será relativamente pequeña y se especificará con un voltaje negativo para el canal N y positivo para el canal P. A continuación se muestra un pequeño dispositivo de canal N (por lo que sé, no se fabrican piezas discretas del modo de agotamiento del canal P).

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Para el MOSFET de modo de mejora mucho más común, Rds (encendido) e Id (encendido) se especificarán con Vgs positivo para el canal N y negativo para el canal P, e Idss será solo la corriente de fuga y relativamente pequeña.

¿Hay otra forma de saber cuál es cuál basándose solo en el símbolo esquemático? No en realidad no.

También puedes deducirlo del contexto:

  • Si hay un número de parte, busque la hoja de datos.

  • ¿Puede el circuito incluso funcionar con un dispositivo de modo de agotamiento? Los MOSFET en modo de agotamiento están activados con cero voltaje de fuente de compuerta, a diferencia de los MOSFET en modo de mejora (ya sean de canal N o P).

  • Los MOSFET en modo de agotamiento son realmente raros. Al momento de escribir, digikey enumera 242 partes en modo de agotamiento de 47915 MOSFET discretos. ¿Es probable que algún ingeniero haya incluido uno en el diseño?

Parte de la pregunta dice que tienen una hoja de datos y no saben cómo saber si el dispositivo está en modo de mejora o de agotamiento.

Mire el Vgs (th) en la hoja de datos

Es posible diferenciar un dispositivo de agotamiento de uno de mejora usando una regla única y simple: ¿es el Vgs (th) el signo opuesto de lo que esperaría que fuera de la polaridad del dispositivo (PMOS vs NMOS)? Si es así (Vgs(th) negativo en un NMOS, Vgs(th) positivo en un PMOS), entonces está viendo un dispositivo de modo de agotamiento. Si no es así (Vgs(th) positivo en un NMOS, Vgs(th) negativo en un PMOS), entonces está viendo un dispositivo de modo de mejora.