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【mos管是甚么】mos管感化是甚么

信息来历:本站 日期:2017-07-13 

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MOS场效应晶体管凡是简称为场效应管,是一种利用场效应道理任务的半导体器件,形状如图4-2,所示。和通俗双极型晶体管比拟拟,场效应管具备输出阻抗高、噪声低、静态规模大、功耗小、易于集成等特征,获得了愈来愈遍及的利用.

场效应管
场效应管的品种良多,首要分为结型场效应管和绝缘栅场效应管两大类,又都有N沟道和P沟道之分。


绝缘栅场效应管也叫做金属氧化物半导体场效应管,简称为MOS场效应管,分为耗尽型MOS管和加强型MOS管。


场效应管另有单栅极管和双栅极管之分。双栅场效应管具备两个彼此自力的栅极G1和G2,从机关上看相称于由两个单栅场效应管串连而成,其输出电流的变更受到两个栅极电压的节制。双栅场效应管的这类特征,在作为高频缩小器、增益节制缩小器、混频器息争调器利用时会带来很大便利。



1,MOS管品种和布局
MOSFET管是FET的一种(另外一种是JFET),可以或许被制组成加强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4品种型,但实际利用的只要加强型的N沟道MOS管和加强型的P沟道MOS管,以是凡是提到NMOS,或PMOS指的便是这两种。至于为甚么不利用耗尽型的MOS管,不倡议寻探求底。对于这两种加强型MOS管,比拟经常使用的是NMOS。启事是导通电阻小,且轻易制作。以是开关电源和马达驱动的利用中,通俗都用NMOS。上面的介绍中,也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是咱们需要的,而是因为制作工艺限定发生的。寄生电容的存在使得在设想或挑选驱动电路的时候要费事一些,但不方法防止,后边再详尽介绍。在MOS管道理图上可以或许看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管,在驱动感性负载,这个二极管很主要。趁便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片外部凡是是不的。


2,MOS管导通特征

导通的意思是作为开关,相称于开关闭合。NMOS的特征,Vgs大于必然的值就会导通,合适用于源极接地时的环境(低端驱动),只要栅极电压到达4V或10V就可以或许了。PMOS的特征,Vgs小于必然的值就会导通,合适用于源极接VCC时的环境(高端驱动)。可是,固然PMOS可以或许很便利地用作高端驱动,但因为导通电阻大,代价贵,交换品种少等启事,在高端驱动中,凡是仍是利用NMOS。


3,MOS开关管
丧失不论是NMOS仍是PMOS,导通后都有导通电阻存在,如许电流就会在这个电阻上耗损能量,这局部耗损的能量叫做导通消耗。挑选导通电阻小的MOS管会减小导通消耗。平常的小功率MOS管导通电阻通俗在几十毫欧摆布,几毫欧的也有。MOS在导通和停止的时候,必然不是在刹时实现的。MOS两头的电压有一个下降的进程,流过的电流有一个回升的进程,在这段时候内,MOS管的丧失是电压和电流的乘积,叫做开关丧失。凡是开关丧失比导通丧失大良多,并且开关频次越快,丧失也越大。导通刹时电压和电流的乘积很大,组成的丧失也就很大。延长开关时候,可以或许减小每次导通时的丧失;下降开关频次,可以或许减小单元时候内的开关次数。这两种方法都可以或许减小开关丧失。mos管


4,MOS管驱动
跟双极性晶体管比拟,通俗觉得使MOS管导通不需要电流,只要GS电压高于必然的值,就可以或许了。这个很轻易做到,可是,咱们还需要速率。在MOS管的布局中可以或许看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上便是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流,因为对电容充电刹时可以或许把电容当作短路,以是刹时电流会比拟大。挑选/设想MOS管驱动时第一要寄望的是可供给刹时短路电流的巨细。第二寄望的是,遍及用于高端驱动的NMOS,导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)不异,以是这时候栅极电压要比VCC大4V或10V。假定在统一个体系里,要获得比VCC大的电压,就要特意的升压电路了。良多马达驱动器都集成了电荷泵,要寄望的是应当挑选合适的外接电容,以获得充足的短路电流去驱动MOS管。上边说的4V或10V是经常使用的MOS管的导通电压,设想时固然需要有必然的余量。并且电压越高,导通速率越快,导通电阻也越小。平常也有导通电压更小的MOS管用在差别的规模里,但在12V汽车电子体系里,通俗4V导通就够用了。



MOS管首要参数以下:

1. 栅源击穿电压BVGS-在增添栅源电压进程中,使栅极电流IG由零初步剧增时的VGS,称为栅源击穿电压BVGS。


2.开启电压VT-开启电压(又称阈值电压):使得源极S和漏极D之间初步组成导电沟道所需的栅极电压;-标准的N沟道MOS管,VT约为3~6V;-颠末工艺上的改进,可以或许使MOS管的VT值降到2~3V。

3. 漏源击穿电压BVDS-在VGS=0(加强型)的前提下 ,在增添漏源电压进程中使ID初步剧增时的VDS称为漏源击穿电压BVDS-ID剧增的启事有以下两个方面:
(1)漏极附近耗尽层的雪崩击穿
(2)漏源极间的穿通击穿-有些MOS管中,其沟道长度较短,不断增添VDS会使漏区的耗尽层不断扩大到源区,使沟道长度为零,即发生漏源间的穿通,穿通后,源区中的大都载流子,将直蒙受耗尽层电场的接收,到达漏区,发生大的ID。


4. 直流输出电阻RGS-即在栅源极之间加的电压与栅极电流之比-这一特征偶然以流过栅极的栅流表现-MOS管的RGS可以或许很轻易地超出1010Ω。

5. 低频跨导gm-在VDS为某一牢固数值的前提下 ,漏极电流的微变量和引起这个变更的栅源电压微变量之比称为跨导-gm反应了栅源电压对漏极电流的节制本领-是表征MOS管缩小本领的一个主要参数-通俗在很是之几至几mA/V的规模内。


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