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什么是MOS管?MOS管结构原理图解(应用_优势_三个极代表)

2018年05月21日 16:42 网络整理 作者: 用户评论(0

  什么是mos管

  mos管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管,或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的source和drain是可以对调的,他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下,这个两个区是一样的,即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。

  双极型晶体管把输入端电流的微小变化放大后,在输出端输出一个大的电流变化。双极型晶体管的增益就定义为输出输入电流之比(beta)。另一种晶体管,叫做场效应管(FET),把输入电压的变化转化为输出电流的变化。FET的增益等于它的transconductance, 定义为输出电流的变化和输入电压变化之比。市面上常有的一般为N沟道和P沟道,详情参考右侧图片(N沟道耗尽型MOS管)。而P沟道常见的为低压mos管。

  场效应管通过投影一个电场在一个绝缘层上来影响流过晶体管的电流。事实上没有电流流过这个绝缘体,所以FET管的GATE电流非常小。最普通的FET用一薄层二氧化硅来作为GATE极下的绝缘体。这种晶体管称为金属氧化物半导体(MOS)晶体管,或,金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)。因为MOS管更小更省电,所以他们已经在很多应用场合取代了双极型晶体管。

  mos管优势

  1.可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器

  2.很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。

  3.可以用作可变电阻。

  4.可以方便地用作恒流源。

  5.可以用作电子开关。

  6.在电路设计上的灵活性大。栅偏压可正可负可零,三极管只能在正向偏置下工作,电子管只能在负偏压下工作。另外输入阻抗高,可以减轻信号源负载,易于跟前级匹配。

  MOS管结构原理图解

  1、结构和符号(以N沟道增强型为例)

  在一块浓度较低的P型硅上扩散两个浓度较高的N型区作为漏极和源极,半导体表面覆盖二氧化硅绝缘层并引出一个电极作为栅极。

什么是MOS管?MOS管结构原理图解(应用_优势_三个极代表)

  其他MOS管符号

什么是MOS管?MOS管结构原理图解(应用_优势_三个极代表)

  2、工作原理(以N沟道增强型为例)

什么是MOS管?MOS管结构原理图解(应用_优势_三个极代表)

  (1)VGS=0时,不管VDS极性如何,其中总有一个PN结反偏,所以不存在导电沟道。

  VGS=0,ID=0

  VGS必须大于0

  管子才能工作。

什么是MOS管?MOS管结构原理图解(应用_优势_三个极代表)

  (2)VGS》0时,在Sio2介质中产生一个垂直于半导体表面的电场,排斥P区多子空穴而吸引少子电子。当VGS达到一定值时P区表面将形成反型层把两侧的N区沟通,形成导电沟道。

  VGS》0→g吸引电子→反型层→导电沟道

  VGS↑→反型层变厚→VDS↑→ID↑

  (3)VGS≥VT时而VDS较小时:

  VDS↑→ID↑

什么是MOS管?MOS管结构原理图解(应用_优势_三个极代表)

  VT:开启电压,在VDS作

  用下开始导电时的VGS°

  VT=VGS—VDS

什么是MOS管?MOS管结构原理图解(应用_优势_三个极代表)

  (4)VGS》0且VDS增大到一定值后,靠近漏极的沟道被夹断,形成夹断区。

  VDS↑→ID不变

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( 发表人:姚远香 )

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