MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的导通条件取决于其类型(N沟道或P沟道)和工作模式(增强型或耗尽型)。最常见的是增强型MOSFET。
以下是主要类型的导通条件:
? 1. N沟道增强型MOSFET (NMOS)
- 核心条件: 栅源电压
V_GS必须大于其阈值电压V_th。V_GS > V_th(且V_th通常为正数,例如 0.7V, 1V, 2V 等)。
- 解释:
- 当
V_GS = 0时,源极和漏极之间没有导电沟道,MOS管处于截止状态。 - 当
V_GS逐渐增大并超过V_th时,栅极下面的半导体表面会形成一个反型层(由电子构成),这个反型层在源极和漏极之间形成一条导电的N型沟道。 - 一旦沟道形成,如果在漏源之间施加电压
V_DS(V_DS > 0),电流I_D就可以从漏极流向源极,MOS管进入导通状态。
- 当
- 简单说: 给栅极(G)加一个相对于源极(S)足够高的正电压(
> V_th),NMOS就导通。
? 2. P沟道增强型MOSFET (PMOS)
- 核心条件: 栅源电压
V_GS必须小于其阈值电压V_th。V_GS < V_th(且V_th通常为负数,例如 -0.7V, -1V, -2V 等)。
- 解释:
- 当
V_GS = 0时(通常源极接高电位),源极和漏极之间没有导电沟道,MOS管处于截止状态。 - 当
V_GS逐渐减小(变得更负)并低于V_th(一个负值)时,栅极下面的半导体表面会形成一个反型层(由空穴构成),这个反型层在源极和漏极之间形成一条导电的P型沟道。 - 一旦沟道形成,如果在源漏之间施加电压
V_DS(V_DS < 0,即源极电位高于漏极电位),电流I_D就可以从源极流向漏极,MOS管进入导通状态。
- 当
- 简单说: 给栅极(G)加一个相对于源极(S)足够低的负电压(
< V_th),PMOS就导通。
? 重要注意事项
- 阈值电压 (
V_th): 这是MOS管开始形成导电沟道所需的最小栅源电压绝对值。它是一个关键参数,由制造工艺决定,并受温度影响(通常温度升高,|V_th|减小)。 - 增强型 vs. 耗尽型: 上面描述的是最常见的增强型MOSFET(默认无沟道,需外加电压“增强”出沟道)。还有一种耗尽型MOSFET,它在
V_GS = 0时就存在原始沟道。耗尽型NMOS需要V_GS < V_th(负压)来夹断沟道使其截止;耗尽型PMOS需要V_GS > V_th(正压)来夹断沟道使其截止。但耗尽型远不如增强型常用。 - 导通 vs. 完全导通/线性区/饱和区: 满足上述
V_GS条件只是让MOS管开始导电(进入导通状态)。导通后,根据V_DS的大小,它会工作在不同的区域:- 线性区/可变电阻区 (
V_DS较小): 电流I_D随V_DS线性增加,MOS管像一个可调电阻,阻值由V_GS控制。 - 饱和区/恒流区 (
V_DS较大): 电流I_D基本保持恒定,主要由V_GS控制,对V_DS变化不敏感。这是放大器常用的工作区域。
- 线性区/可变电阻区 (
- 体效应/背栅效应: 如果MOS管的衬底(Bulk/Body)没有和源极(S)短接(在集成电路中常见),衬底偏压
V_BS会影响阈值电压V_th,进而影响导通条件。通常V_BS会使|V_th|增大。 - 实际应用: 在数字电路(如CMOS)中,MOS管主要用作开关,工作在截止区(关断)或线性区(导通,近似短路)。在模拟电路中,常利用其在饱和区的恒流特性进行放大。
? 总结表 (增强型MOSFET)
| 类型 | 导通条件 (栅源电压 V_GS) |
阈值电压 V_th 典型极性 |
主要载流子 | 电流方向 (导通时) |
|---|---|---|---|---|
| N沟道 (NMOS) | V_GS > V_th |
正 (e.g., +1V) | 电子 | 漏极(D) → 源极(S) |
| P沟道 (PMOS) | V_GS < V_th |
负 (e.g., -1V) | 空穴 | 源极(S) → 漏极(D) |
简单记忆: NMOS要正压导通,PMOS要负压导通。这里的“正压”、“负压”都是指相对于源极S的电压 V_GS 大于正阈值或小于负阈值)。?
MOS管的导通条件和导通特性
MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属-氧化层半导体场效应晶体管)作为电子工程中的重要元件,其导通条件和导通特性对于电路设计和性能优化至关重要。以下将详细阐述MOS管的导通条件和导通特性。
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P沟道MOS管导通条件有哪些
电子设备中。与N沟道MOS管相比,P沟道MOS管的导电沟道由P型半导体材料构成,因此其导通条件与N沟道MOS管有所不同。本文将对P沟道MOS管的导通条件进行详细介绍。 首先,我们需要了解P沟道MOS管
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p型mos管导通条件
靠在G极上加一个触发电压,使N极与D极导通。对N沟道G极电压为+极性。对P沟道的G极电压为-极性。场效应管的导通与截止由栅源电压来控制,对于增强型场效应管来说,N沟道的管子加正向电压即导通,P沟道的管子则加反向电压。一般2V~4V就可以了。
2019-06-26 16:04:37
n沟mos管导通条件
场效应管导通与截止由栅源电压来操控,关于增强场效应管方面来说,N沟道的管子加正向电压即导通,P沟道的管子则加反向电压。一般2V~4V就OK了。
2019-06-26 16:13:14
场效应管怎么区分n沟道p沟道(MOS管导通条件)
按材料分可分为结型管和绝缘栅型管,绝缘栅型又分为耗尽型和增强型,一般主板上大多是绝缘栅型管简称MOS管,并且大多采用增强型的N沟道,其次是增强型的P沟道,结型管和耗尽型管几乎不用。
2024-03-06 16:52:07
场效应晶体管MOSFET的导通条件
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