MOS管基础知识

MOS管基础知识2014.2Summary：2.绝缘栅场效应管工作原理2.1电路符号确认2.2MOS管工作原理2.3MOS管的主要参数1.场效应管分类3.MOS管的应用1.场效应管分类场效应管（FieldEffectTransistor简称FET）是一种电压控制器件(uGS~iD)，工作时，只有一种载流子参与导电，因此它是单极型器件。FET因其制造工艺简单，功耗小，温度特性好，输入电阻极高等优点，得到了广泛应用。FET分类：绝缘栅场效应管结型场效应管增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道P沟道N沟道P沟道绝缘栅型场效应管(MetalOxideSemiconductorFET)，简称MOSFET。图1：N沟道增强型MOS管图2：P沟道增强型MOS管结构：3个电极：漏极D，源极S，栅极G电极与沟道的判定2.1电路符号确认寄生二极管极性判定在MOS管内部，漏极和源极之间会寄生一个二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载(如马达)，这个二极管很重要，并且只在单个的MOS管中存在此二极管，在集成电路芯片内部通常是没有的。2.2MOS管工作原理当uGS＞0V时→纵向电场→将靠近栅极下方的空穴向下排斥→耗尽层。当uGS=0V时，漏源之间相当两个背靠背的二极管，在d、s之间加上电压也不会形成电流，即管子截止。再增加uGS→纵向电场↑→将P区少子电子聚集到P区表面→形成导电沟道，如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流id。①栅源电压uGS的控制作用---s二氧化硅P衬底gDDV+Nd+bNVGGid定义：开启电压（UT）——刚刚产生沟道所需的栅源电压UGS。N沟道增强型MOS管的基本特性：uGSUT，管子截止，uGSUT，管子导通。uGS越大，沟道越宽，在相同的漏源电压uDS作用下，漏极电流ID越大。②转移特性曲线：iD=f(uGS)uDS=const可根据输出特性曲线作出移特性曲线。例：作uDS=10V的一条转移特性曲线：i(mA)DGS=6Vuu=5VGS=4VuGSu=3VGSuDS(V)Di(mA)10V12341432(V)uGS246一个重要参数——跨导gm：gm=iD/uGSuDS=const(单位mS)gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制作用。在转移特性曲线上，gm为的曲线的斜率。在输出特性曲线上也可求出gm。1(mA)DSu=6V=3VuuGS(V)1D624i43=5V(mA)243iDGS210V(V)△uGSi△DGSu△i△D2.3MOS管的主要参数参数释义VDSDS击穿电压（当Vgs=0V时，MOS的DS所能承受的最大电压）VGS最大GS电压ID最大DS电流（会随温度的升高而降低）RDS(ON)DS的导通电阻（当Vgs=10V时，MOS的DS之间的电阻）QgG总充电电量Ciss输入电容，Ciss=Cgd+Cgs.PD最大耗散功率3.MOS管的应用一：MOS管，二极管在电路中的作用MOS管：开关作用同步整流电路VF：整流作用VR：续流作用V1：开关作用信号切换电路MOS管的直流电机驱动控制电路电动车充电器电路二：实例空气净化器机顶盒吸尘器电脑汽车电子END&THANKS