场效应管(MOS管)综合知识
MOS管基础知识
MOS管基础知识MOS管场效应管知识要点:场效应管原理、场效应管的小信号模型及其参数场效应管是只有一种载流子参与导电的半导体器件,是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。
有N沟道器件和P沟道器件。
有结型场效应三极管JFET(Junction Field Effect Transister)和绝缘栅型场效应三极管IGFET( Insulated Gate Field Effect Transister) 之分。
IGFET也称金属-氧化物-半导体三极管MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET)。
1.11.1.1MOS场效应管MOS场效应管有增强型(Enhancement MOS 或EMOS)和耗尽型(Depletion)MOS或DMOS)两大类,每一类有N沟道和P沟道两种导电类型。
场效应管有三个电极:D(Drain) 称为漏极,相当双极型三极管的集电极;G(Gate) 称为栅极,相当于双极型三极管的基极;S(Source) 称为源极,相当于双极型三极管的发射极。
增强型MOS(EMOS)场效应管根据图3-1,N沟道增强型MOSFET基本上是一种左右对称的拓扑结构,它是在P型半导体上生成一层SiO2 薄膜绝缘层,然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区,从N型区引出电极,一个是漏极D,一个是源极S。
在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G。
P 型半导体称为衬底,用符号B表示。
图3-1 N 沟道增强型EMOS管结构示意一、工作原理1.沟道形成原理当VGS=0 V时,漏源之间相当两个背靠背的二极管,在D、S之间加上电压不会在D、S间形成电流。
当栅极加有电压时,若0<VGS<VGS(th)时,通过栅极和衬底间的电容作用,将靠近栅极下方的P型半导体中的空穴向下方排斥,出现了一薄层负离子的耗尽层。
耗尽层中的少子将向表层运动,但数量有限,不足以形成沟道,所以仍然不足以形成漏极电流ID。
15.MOS管知识点梳理,它凭什么成为现代电力电子的主角
15.MOS管知识点梳理,它凭什么成为现代电力电子的主角场效应晶体管(FET)是利用电场效应来控制晶体管电流的半导体器件,因此叫场效应管。
它是一种用输入电压控制型的半导体器件。
按基本结构分为结型场效应管和金属-氧化物-半导体场效应管(又叫绝缘栅型场效应管)。
场效应管家族分类场效应管的特点:输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、制造工艺简单。
由于市面上见到和工作中使用的主要是增强型MOSFET,下面内容以此讨论。
1.MOS管的基础知识MOS管分为N沟道MOS管和P沟道MOS管(N沟道应用更加广泛)。
MOS管的三个极分别为:栅极G、漏极D、源极S。
N沟道MOS管和P沟道MOS管电路符号N-MOS与P-MOS区别MOS管实物图(TO-220封装)注:MOS管制造工艺会造成内部D极与S极之间存在一个寄生二极管,其作用:一是电路有反向电压时,为反向电压提供续流,避免反向电压击穿MOS管;二是当DS两级电压过高时,体二极管会先被击穿,进而保护MOS;对于高速开关场合,寄生二极管由于开通速度慢,导致反向后无法迅速开通,进而损坏MOS,因此需要在外部并联一个快恢复或肖特基二极管。
2.MOS管的主要参数IRF3205规格书IRF3205规格书①漏源电流ID:是指场效应管正常工作时,漏源间所允许通过的最大电流。
场效应管的工作电流不应超过 ID 。
此参数会随结温的上升而有所降低。
②漏源击穿电压VDSS:是指栅源电压VGS 为 0 时,场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。
这是一项极限参数,加在场效应管上的工作电压必须小于 VDSS 。
③导通漏源电阻RDS(on):在特定的结温及漏极电流的条件下,MOSFET 导通时漏源间的最大阻抗。
它是一个非常重要的参数,决定了 MOSFET 导通时的消耗功率。
此参数一般会随结温的上升而有所增大。
故应以此参数在最高工作结温条件下的值作为损耗及压降计算。
④开启电压VT:是指增强型绝缘栅场效管中,使漏源间刚导通时(规定ID值)的栅极电压。
MOS管(新)总结
vDS /V
iD K n [2 (v G S V T )v D S v D 2 S ]iD
其中 KnK 2n ' .W LnC 2OX(W L)
本征导电因子 Kn' nCOX n 为反型层中电子迁移率 C O X 为栅极氧化层单位面积电容
vDS /V
在特性曲线原点四周 iD 2 K n (v G S V T )v D S
第五章 场效应管放大电路
场效应管是一种利用电场效应来把握电流的一种半导体器 件,是仅由一种载流子参与导电的半导体器件。从参与导电的 载流子来划分,它有电子作为载流子的N沟道器件和空穴作为 载流子的P沟道器件。
场效应管:
结型
N沟道 P沟道
增强型
MOS型
N沟道 P沟道
耗尽型 增强型 耗尽型
§5.1 金属-氧化物-半导体〔MOS〕场效应管
在VDS作用下无iD。
耗尽型:VGS=0时,漏源之间有导电沟道, 在VDS作用下iD。
§5.1.1 N沟道增加型MOSFET
1. 构造和符号
N沟道增加型MOSFET构 造左右对称,是在一块浓 度较低的P型硅上生成一层 SiO2 薄膜绝缘层,然后用 光刻工艺集中两个高掺杂 的N型区,从N型区引出电 极作为D和S,在绝缘层上镀 一层金属铝并引出一个电 极作为G
〔1〕 直流通路
Rg1
VGS= VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) 假设NMOS工作于饱和区,则 IDKn(VGSVT)2
+Cb2V+G g
vi Rg2
-
VDD
Rd
+Cb2
d iIdD
+
B
v0
s
VS
-
VDS= VDD-IDRd
场效应管知识点
场效应管知识点场效应管是一种重要的电子器件,广泛应用于各个领域,如通信、计算机、电子设备等。
它的工作原理是基于电场的调控作用,通过电场的控制来控制电流的流动,实现信号放大、开关控制等功能。
本文将从场效应管的基本结构、工作原理和应用等方面进行详细介绍。
一、场效应管的基本结构场效应管由栅极、漏极、源极和沟道四部分组成。
其中栅极是控制电流的输入端,漏极是电流的输出端,源极是电流的输入端,而沟道则连接源极和漏极。
栅极与源极之间的电压可以控制沟道中的电场分布,从而控制电流的流动。
栅极与漏极之间的电压被称为栅极电压,而漏极与源极之间的电压被称为漏极电压。
二、场效应管的工作原理1. N沟道MOSFETN沟道MOSFET是一种常见的场效应管,其沟道为N型材料。
当栅极电压为0V时,沟道中没有电子流动,处于截止状态;当栅极电压为正值时,形成栅极-沟道电场,使沟道中的N型材料中的电子被推向漏极,形成漏-源电流,处于导通状态。
2. P沟道MOSFETP沟道MOSFET是另一种常见的场效应管,其沟道为P型材料。
当栅极电压为0V时,沟道中没有空穴流动,处于截止状态;当栅极电压为负值时,形成栅极-沟道电场,使沟道中的P型材料中的空穴被推向漏极,形成漏-源电流,处于导通状态。
三、场效应管的应用场效应管具有很多优点,如高输入阻抗、低输出阻抗、功耗小、速度快等,因此在电子电路设计中有着广泛的应用。
以下是场效应管的几个常见应用场景。
1. 信号放大器场效应管可以通过控制栅极电压来调节漏极电流,从而实现信号的放大。
在放大器电路中,场效应管常常作为前置放大器,将输入信号放大后再输出给后续电路。
2. 开关控制场效应管可以作为开关来控制电流的通断。
当栅极电压为高电平时,场效应管处于导通状态,电流可以通过;当栅极电压为低电平时,场效应管处于截止状态,电流无法通过。
因此,场效应管常用于各种开关电路中。
3. 数字逻辑电路由于场效应管的特性,它可以作为数字逻辑门电路的基本单元。
MOSFET场效应管(MOS管)
MOS管基本知識
MOS管的定義與類型 MOS管結構圖及封裝 MOS管的基本參數 MOS管的作用 MOS管與三極管的區別 如何判斷MOS管好壞
MOS管的定義與類型
MOSFET(場效應管)是Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor的首字母 缩写﹐簡稱MOS管。 它是只有一種載流子參與 導電的半導體器件﹐是用輸入電壓控制輸出電 流的半導體器件。
MOS管常用封裝
SOT-89
MOS管基本參數
參數符號 參數名稱
VGS(th)
BVDSS
閾值(開啟)電壓 擊穿電壓
RDS(on)
導通電阻
IDSS
漏電流
MOSห้องสมุดไป่ตู้的作用
開關﹕ NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极
接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。 PMOS的特性則剛好相反。
Vout
Vin
放大
MOS管與三極管的區別
結構 工作原理
作用
相同點
P/N結構成 小信號控制 開關﹑放大
不同點
MOS管控制端(G)是 絕緣的,三極管控制端 (B)是導通的。 MOS管受電壓控制﹐ 三極管受電流控制。
MOS管偏于開關作用 三極管偏于放大作用
如何判斷MOS管好壞
量測前﹐先把GS兩端短路放電﹐然后用歐姆表 量測DSG任意兩端電阻為M歐級﹐假若先量測GS, 再量測DS兩端電阻﹐其阻值會明顯變小或者通路。 這些都是一個正常的MOS管所具備的。
MOS管分為兩大類型﹕耗盡型(DMOS )和增強 型(EMOS )。每一類都有N溝道和P溝道兩種導 電類型。實際應用的是增強型的N溝道和P溝道 MOS管﹐即NMOS和PMOS。
mos管的一些重要参数
MOS管(金属氧化物半导体场效应管)是一种常见的半导体器件,它具有许多重要参数。
以下是其中一些重要参数:
1. 阈值电压(Vth):阈值电压是指在MOS管中形成导电通道所需的门极电压。
当门极电压高于阈值电压时,MOS管将处于导通状态。
2. 饱和漏源电流(Idsat):饱和漏源电流是指当MOS管工作在饱和区时,漏极和源极之间的电流。
这个参数决定了MOS管在饱和状态下的输出能力。
3. 前向跨导(gm):前向跨导是指MOS管输出电流与输入信号电压之间的变化率。
它表示了MOS管对输入信号的放大能力。
4. 输出电容(Cout):输出电容是指MOS管输出端的电容。
它对于高频应用非常重要,因为它决定了MOS管的截止频率和带宽。
5. 最大漏极电流(Idmax):最大漏极电流是指MOS管可以承受的最大电流。
超过这个限制可能导致器件破坏。
6. 负温度系数(TC):负温度系数表示MOS管阈值电压随温度变化的程度。
这个参数对于高温环境下的应用非常重要,因为它决定了器件在不同温度下的性能稳定性。
这些是MOS管中一些重要的参数,不同类型的MOS管可能还有其他特定的参数。
mos管 场效应管
MOS管(场效应管)1. 简介MOS管,全称金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor),是一种重要的电子器件。
它是由金属氧化物半导体材料构成的栅极与源极、漏极之间形成的电流控制装置。
MOS管具有高输入阻抗、低输出阻抗、低功耗、高频带宽等特点,在电子设备中得到广泛应用。
2. 结构和工作原理2.1 结构MOS管的基本结构包括栅极(Gate)、漏极(Drain)和源极(Source)三个部分。
栅极与源极之间通过绝缘层隔离,形成了一个电容,被称为栅氧化物层或栅介质层,常用的材料是二氧化硅。
2.2 工作原理MOS管是一种控制型器件,其工作原理基于场效应。
当施加在栅极上的电压发生变化时,会在源-漏通道中形成或消失一个导电路径。
这个导电路径的状态由栅极-源结附近的电场来控制。
当没有外加电压时,栅极与源极之间的电势差为零,此时MOS管处于截止状态,导电路径断开。
当施加一个正向电压时,栅极-源结形成反型结,导致MOS管处于放大状态。
当施加一个负向电压时,栅极-源结形成正型结,导致MOS管处于截止状态。
MOS管的工作原理可以用以下公式表示:I D=μC ox WL(V GS−V TH)2其中: - I D为漏极电流 - μ为迁移率 - C ox为栅氧化物层的电容 - W/L为通道宽度和长度的比值 - V GS为栅极与源极之间的电压 - V TH为阈值电压3. MOS管的分类3.1 N沟道MOS管(NMOS)N沟道MOS管是一种以N型材料作为主体材料的场效应管。
在N沟道MOS管中,漏极和源极都是N型材料。
3.2 P沟道MOS管(PMOS)P沟道MOS管是一种以P型材料作为主体材料的场效应管。
在P沟道MOS管中,漏极和源极都是P型材料。
3.3 CMOSCMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)是由N沟道MOS管和P沟道MOS管组成的互补对。
场效应管的基础知识
场效应管的基础学问英文名称:MOSFET (简写:MOS )中文名称:功率场效应晶体管(简称:场效应管)场效应晶体管简称场效应管,它是由半导体材料构成的。
与一般双极型相比,场效应管具有许多特点。
场效应管是一种单极型半导体(内部只有一种载流子一多子)分四类:N沟通增加型;P沟通增加型;N沟通耗尽型;P沟通耗尽型。
增加型MOS管的特性曲线场效应管有四个电极,栅极G、漏极D、源极S和衬底B ,通常字内部将衬底B与源极S相连。
这样,场效应管在外型上是一个三端电路元件场效管是一种压控电流源器件,即流入的漏极电流ID栅源电压UGS掌握。
1、转移特性曲线:应留意:①转移特性曲线反映掌握电压VGS与电流ID之间的关系。
②当VGS很小时,ID基本为零,管子截止;当VGS大于某一个电压VTN时ID随VGS的变化而变化,VTN称为开启电压,约为2V0③无论是在VGS2、输出特性曲线:输出特性是在给顶VGS的条件下,ID与VDS之间的关系。
可分三个区域。
①夹断区:VGS②可变电阻区:VGS>VTN且VDS值较小。
VGS值越大,则曲线越陡,D、S极之间的等效电阻RDS值就越小。
③恒流区:VGS>VTN且VDS值较大。
这时ID只取于VGS ,而与VDS无关。
3、MOS管开关条件和特点:管型状态,N-MOS , P-MOS特点截止VTN , RDS特别大,相当与开关断开导通VGS2VTN , VGS<VTN , RON很小,相当于开关闭合4、MOS场效应管的主要参数①直流参数a、开启电压VTN ,当VGS>UTN时,增加型NMOS管通道。
b、输入电阻RGS , 一般RGS值为109〜1012。
高值②极限参数最大漏极电流IDSM击穿电压V(RB)GS , V(RB)DS最大允许耗散功率PDSM5、场效应的电极判别用RxlK挡,将黑表笔接管子的一个电极,用红表笔分别接此外两个电极,如两次测得的结果阻值都很小,则黑表笔所接的电极就是栅极(G),此外两极为源(S)、漏(D)极,而且是N型沟场效应管。
MOS管知识最全收录技术参数详解!MOS管的种类及结构
MOS管知识最全收录技术参数详解!MOS管的种类及结构
MOS管,即金属(Metal)—氧化物(Oxide)—半导体(Semiconductor)场效应晶体管,是一种应用场效应原理工作的半导体器件;和普通双极型晶体管相比,MOS 管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小、易于集成等优势,在开关电源、镇流器、高频感应加热、高频逆变焊机、通信电源等高频电源领域得到了越来越普遍的应用。
MOS管的种类及结构
MOS管是FET的一种(另一种为JFET结型场效应管),主要有两种结构形式:N沟道型和P沟道型;又根据场效应原理的不同,分为耗尽型(当栅压为零时有较大漏极电流)和增强型(当栅压为零,漏极电流也为零,必须再加一定的栅压之后才有漏极电流)两种。
因此,MOS管可以被制构成P沟道增强型、P沟道耗尽型、N沟道增强型、N沟道耗尽型4种类型产品。
图表1 MOS管的4种类型
每一个MOS管都提供有三个电极:Gate栅极(表示为“G”)、Source源极(表示为“S”)、Drain漏极(表示为“D”)。
接线时,对于N沟道的电源输入为D,输出为S;P沟道的电源输入为S,输出为D;且增强型、耗尽型的接法基本一样。
图表2 MOS管内部结构图
从结构图可发现,N沟道型场效应管的源极和漏极接在N型半导体上,而P沟道型场效应管的源极和漏极则接在P型半导体上。
场效应管输出电流由输入的电压(或称场电压)控制,其输入的电流极小或没有电流输入,使得该器件有很高的输入阻抗,这也是MOS管被称为场效应管的重要原因。
MOS管工作原理
1N沟道增强型场效应管原理。
mos管 场效应管
mos管场效应管摘要:1.引言2.什么是MOS 管和场效应管3.MOS 管和场效应管的工作原理4.MOS 管和场效应管的特性比较5.MOS 管和场效应管的应用领域6.结论正文:MOS 管和场效应管是两种不同类型的半导体器件,它们都具有放大和开关等功能,广泛应用于各种电子设备中。
下面将从它们的定义、工作原理、特性比较和应用领域等方面进行详细介绍。
1.引言MOS 管(Metal-Oxide-Semiconductor Transistor,金属- 氧化物- 半导体晶体管)和场效应管(Field Effect Transistor,场效应晶体管)是两种常见的半导体器件,它们在现代电子设备中扮演着重要角色。
本文将对这两种器件进行详细解析,以帮助读者更好地理解它们的工作原理和应用。
2.什么是MOS 管和场效应管MOS 管是一种三端半导体器件,由金属导电层、氧化物绝缘层和半导体基片组成。
它的主要功能是控制电路中的电流流动,具有高输入阻抗、低噪声和低功耗等特点。
场效应管是一种四端半导体器件,由源极、漏极、栅极和衬底组成。
它的主要功能是通过改变栅极电势来调节源漏电流,具有响应速度快、驱动能力强和可控制的电流增益等特点。
3.MOS 管和场效应管的工作原理MOS 管的工作原理:当栅极施加正向电压时,栅极和源极之间的绝缘层上会形成一个正向电场。
这个电场可以吸引源极处的电子,使其向栅极方向运动。
如果这个电子流足够大,就会形成一个电流,从而导致MOS 管的导通。
场效应管的工作原理:当栅极施加正向电压时,栅极和源极之间的绝缘层上会形成一个正向电场。
这个电场会使得源极处的电子被吸引到靠近栅极的位置,从而减小源极和漏极之间的电阻。
如果栅极电压足够大,源漏电流将显著增加,从而导致场效应管的导通。
4.MOS 管和场效应管的特性比较MOS 管和场效应管在特性上有一定的差异。
MOS 管具有更高的输入阻抗、更低的工作电压和更小的功耗,但驱动能力较弱;而场效应管具有更强的驱动能力、更高的电流增益和更快的响应速度,但输入阻抗和功耗相对较差。
MOS (场效应)管的基本知识
MOS (场效应)管的基本知识随着社会的进步和发展,MOS管在电子行业的应用越来越广泛,萨科微电子SLKOR作为能够研发生产碳化硅SiC产品的“碳化硅专家”,必须来科普一下这方面的知识。
MOS即 MOSFET的简写,全称是金属氧化物场效应晶体管。
就是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。
MOS管的构造、原理、特性、符号规则和封装种类等,大致如下。
1、MOS管的构造:MOS管的构造是在一块掺杂浓度较低的P型半导体硅衬底上,用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的 N+区,并用金属铝引出两个电极,分别作为漏极D和源极S。
然后在漏极和源极之间的P型半导体表面复盖一层很薄的二氧化硅(Si02)绝缘层膜,在再这个绝缘层膜上装上一个铝电极,作为栅极G。
这就构成了一个N 沟道(NPN 型)增强型MOS管。
它的栅极和其它电极间是绝缘的。
同样用上述相同的方法在一块掺杂浓度较低的N型半导体硅衬底上,用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的P+区,及上述相同的栅极制作过程,就制成为一个P沟道(PNP型)增强型MOS管。
图1-1所示(a )、(b)分别是P沟道MOS管道结构图和代表符号。
2、MOS 管的工作原理:从图1-2-(a)可以看出,增强型MOS管的漏极D和源极S之间有两个背靠背的PN结。
当栅-源电压VGS=0 时,即使加上漏-源电压VDS,总有一个PN结处于反偏状态,漏-源极间没有导电沟道(没有电流流过),所以这时漏极电流ID=0。
此时若在栅-源极间加上正向电压,图 1-2-(b)所示,即VGS>0,则栅极和硅衬底之间的SiO2绝缘层中便产生一个栅极指向P型硅衬底的电场,由于氧化物层是绝缘的,栅极所加电压 VGS无法形成电流,氧化物层的两边就形成了一个电容,VGS等效是对这个电容充电,并形成一个电场,随着VGS逐渐升高,受栅极正电压的吸引,在这个电容的另一边就聚集大量的电子并形成了一个从漏极到源极的N型导电沟道,当VGS 大于管子的开启电压VT(一般约为2V)时,N沟道管开始导通,形成漏极电流ID,我们把开始形成沟道时的栅-源极电压称为开启电压,一般用VT表示。
场效应管(MOS管)知识介绍
场效应管(MOS管)知识介绍6.1场效应管英文缩写:FET(Field-effect transistor)6.2 场效应管分类:结型场效应管和绝缘栅型场效应管6.3 场效应管电路符号:结型场效应管S SN沟道 P沟道6.4场效应管的三个引脚分别表示为:G(栅极),D(漏极),S(源极)D D D DGG G G 绝缘栅型场效应管增强型 S 耗尽型N沟道 P沟道 N沟道 P沟道注:场效应管属于电压控制型元件,又利用多子导电故称单极型元件,且具有输入电阻高,噪声小,功耗低,无二次击穿现象等优点。
6.5场效应晶体管的优点:具有较高输入电阻高、输入电流低于零,几乎不要向信号源吸取电流,在在基极注入电流的大小,直接影响集电极电流的大小,利用输出电流控制输出电源的半导体。
6.6场效应管与晶体管的比较(1)场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。
在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。
(2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电。
被称之为双极型器件。
(3)有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。
(4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管6.7 场效应管好坏与极性判别:将万用表的量程选择在RX1K档,用黑表笔接D极,红表笔接S极,用手同时触及一下G,D极,场效应管应呈瞬时导通状态,即表针摆向阻值较小的位置,再用手触及一下G,S极, 场效应管应无反应,即表针回零位置不动.此时应可判断出场效应管为好管.将万用表的量程选择在RX1K档,分别测量场效应管三个管脚之间的电阻阻值,若某脚与其他两脚之间的电阻值均为无穷大时,并且再交换表笔后仍为无穷大时,则此脚为G 极,其它两脚为S极和D极.然后再用万用表测量S极和D极之间的电阻值一次,交换表笔后再测量一次,其中阻值较小的一次,黑表笔接的是S极,红表笔接的是D极.。
MOS管的基础知识,你还记得几个?
MOS管的基础知识,你还记得几个?
一、MOS管
在场效应管家族中可以分支成三类成员,第一类是比较常用的一类,它的大名叫“绝缘栅型场效应管”(MOSFET),它的小名叫“MOS”管,也就是题目所讲的MOS管;第二类学名叫“结型场效应管”(FET);第三类与前两个分支又有所不同,从“血缘”关系来说,这类应该属于“混血儿”,它是由MOS管和三极管组合而成的复合管,我们叫它绝缘栅双极性晶体管(IGBT),它有着自己的独特性格,这种管子非常重要,比如在变频器中是必须的一种功率控制器件,在家用电磁炉里也有,甚至在高铁的控制电路中都会用到的,遍布我们生边的各个电器中。
看下面的图请回答:
1、哪个是脚是S(源极)?
2、哪个脚是D(漏极)?
3、哪个脚是G(漏极)呢?
4、是P沟道还是N沟道MOS?
这些基础知识你还记得吗?那下面这张呢?
二、MOS管极性的判断
MOS管符号上的三个引脚的辨认要抓住关键地方
G极,不用说比较好认。
S极,不论是P沟道还是N沟道,两根线相交的就是;
D极,不论是P沟道还是N沟道,单独引线的那是。
三、N沟道还是P沟道?
N沟道MOSFET:箭头指向G极的是N沟道。
P沟道MOSFET:箭头背向G极的是P沟道。
你答对了吗?。
MOS管知识
MOS管知识MOS管知识-一文彻底区分MOS NMOS PMOS CMOS(从原理的视角)从原理的视角,一文彻底区分MOS NMOS PMOS CMOS,详细请查看下文。
mos管学名是场效应管,是金属-氧化物-半导体型场效应管,属于绝缘栅型,MOS又分N型、P型MOS管。
(一)由基础说起半导体的基础材料是硅晶体,硅这种材料,在化学元素周期表里是四族元素,硅从微观上看每个原子最外层有4个电子,我们知道,外层4个电子的物质处于稳定状态。
硅晶体里,两个电子结合形成更为稳定的共价键。
当然这种共价键并不是牢不可破的,在绝对0度以上,总会有少数的电子摆脱共价键的束缚在晶格里游荡,会表现出很小的导电性,半导体的名字就这么来了。
如果硅晶体里掺入了三族元素,比如硼,会是什么状况的呢?三族元素最外层3个电子,跟硅结合的时候,共价键上就会缺一个电子,我们叫它空穴。
由于电子的热力学运动,某个共价键上的电子可能摆脱束缚移动到空穴位置上来,宏观上看好像是空穴产生了移动,由于空穴表现正电荷,空穴的英文称为positive holes,这种半导体就称之为P型半导体。
同样,在硅晶体里掺杂五族元素后,共价键上就会多出一个电子,这个电子可以在半导体内自由移动,形成导电的电子,即negative electrons。
掺杂五族元素的半导体称为N型半导体。
我们从宏观上看,N型半导体里面有很多可以导电的电子。
P型半导体里面有很多不可移动的空穴。
此处特别强调不可移动,我们说空穴的移动,实际上是其它位置的电子填充了空穴的位置,看上去像是空穴在移动。
N型半导体和P型半导体宏观上看都是不带电的!正负电荷量相等。
(二)MOS假如我们把P型半导体放在一个电场中会有什么现象呢?根据最基本的物理知识,同电荷排斥,异电荷相吸,电场中的P型半导体如下图所见。
左右两侧为电极板,电子会被吸引到正电极测,空穴被吸引到负电极测。
这里正负只是普通的物理定义,其实在电路中,严格的说法应该是高电平测、低电平测。
mos管 场效应管
mos管场效应管【实用版】目录1.场效应管的概述2.场效应管的工作原理3.场效应管的分类4.场效应管的优缺点5.场效应管的应用正文一、场效应管的概述场效应管(Field Effect Transistor,简称 FET)是一种半导体器件,是基于半导体材料的电子运动方式而设计的。
场效应管是三种主要的晶体管之一,另外两种是双极晶体管和绝缘栅双极晶体管。
场效应管在电路设计中有着广泛的应用,尤其在放大电路、开关电路和振荡电路等方面有重要作用。
二、场效应管的工作原理场效应管的工作原理主要依赖于半导体材料的电子运动方式。
在 n 型半导体中,电子是主要的载流子,而在 p 型半导体中,空穴是主要的载流子。
当 n 型半导体与 p 型半导体结合时,形成一个 p-n 结,这就是场效应管的基本结构。
在场效应管中,栅极和源极之间的电流可以通过改变栅极电势来调节。
当栅极电势为正时,栅极与源极之间的电流增大;当栅极电势为负时,栅极与源极之间的电流减小。
这种特性使得场效应管在电路设计中具有很好的灵活性和可调性。
三、场效应管的分类根据栅极材料的不同,场效应管可以分为金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)和增强型耗尽型金属氧化物半导体场效应管(增强型耗尽型 MOSFET,简称增强型 MOSFET 或耗尽型 MOSFET)。
增强型 MOSFET 的栅极材料为金属,而耗尽型 MOSFET 的栅极材料为氧化铝或氮化硅等非金属材料。
四、场效应管的优缺点场效应管具有以下优点:1.输入电阻高:场效应管的输入电阻很高,可以达到 10^9 欧姆,因此在电路设计中可以降低输入电流噪声。
2.功耗低:与双极晶体管相比,场效应管的功耗较低,可以降低电路的能耗。
3.频率高:场效应管具有较高的工作频率,可以满足高速电路的设计需求。
4.可靠性强:场效应管的结构简单,可靠性高,可以在恶劣的环境条件下稳定工作。
然而,场效应管也存在一些缺点:1.温度稳定性差:场效应管的温度稳定性相对较差,随着温度的变化,其性能参数会发生变化。
(完整word版)MOS管概述
基本电子电路系列——MOS管MOS管学名是场效应管,是金属-氧化物-半导体型场效应管,英文:MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),属于绝缘栅型。
本文就结构构造、特点、实用电路等几个方面用工程师的话简单描述。
其结构示意图:解释1:沟道上面图中,下边的p型中间一个窄长条就是沟道,使得左右两块P型极连在一起,因此mos管导通后是电阻特性,因此它的一个重要参数就是导通电阻,选用mos管必须清楚这个参数是否符合需求。
解释2:n型上图表示的是p型mos管,读者可以依据此图理解n型的,都是反过来即可。
因此,不难理解,n型的如图在栅极加正压会导致导通,而p型的相反。
解释3:增强型相对于耗尽型,增强型是通过“加厚”导电沟道的厚度来导通,如图。
栅极电压越低,则p型源、漏极的正离子就越靠近中间,n衬底的负离子就越远离栅极,栅极电压达到一个值,叫阀值或坎压时,由p型游离出来的正离子连在一起,形成通道,就是图示效果。
因此,容易理解,栅极电压必须低到一定程度才能导通,电压越低,通道越厚,导通电阻越小。
由于电场的强度与距离平方成正比,因此,电场强到一定程度之后,电压下降引起的沟道加厚就不明显了,也是因为n型负离子的“退让”是越来越难的。
耗尽型的是事先做出一个导通层,用栅极来加厚或者减薄来控制源漏的导通。
但这种管子一般不生产,在市面基本见不到。
所以,大家平时说mos管,就默认是增强型的。
解释4:左右对称图示左右是对称的,难免会有人问怎么区分源极和漏极呢?其实原理上,源极和漏极确实是对称的,是不区分的。
但在实际应用中,厂家一般在源极和漏极之间连接一个二极管,起保护作用,正是这个二极管决定了源极和漏极,这样,封装也就固定了,便于实用。
我的老师年轻时用过不带二极管的mos管。
非常容易被静电击穿,平时要放在铁质罐子里,它的源极和漏极就是随便接。
解释5:金属氧化物膜图中有指示,这个膜是绝缘的,用来电气隔离,使得栅极只能形成电场,不能通过直流电,因此是用电压控制的。
场效应管和mos管的区别综述
功率场效应晶体管MOSFET1.概述MOSFET的原意是:MOS(Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体),FET(Field Effect Transistor场效应晶体管),即以金属层(M)的栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管。
功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS型(Metal Oxide Semiconductor FET),简称功率MOSFET(Power MOSFET)。
结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管(Static Induction Transistor——SIT)。
其特点是用栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单,需要的驱动功率小,开关速度快,工作频率高,热稳定性优于GTR,但其电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。
2.功率MOSFET的结构和工作原理功率MOSFET的种类:按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
按栅极电压幅值可分为;耗尽型;当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道,增强型;对于N(P)沟道器件,栅极电压大于(小于)零时才存在导电沟道,功率MOSFET主要是N沟道增强型。
2.1功率MOSFET的结构功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示;其导通时只有一种极性的载流子(多子)参与导电,是单极型晶体管。
导电机理与小功率MOS管相同,但结构上有较大区别,小功率MOS管是横向导电器件,功率MOSFET大都采用垂直导电结构,又称为VMOSFET (Vertical MOSFET),大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。
按垂直导电结构的差异,又分为利用V型槽实现垂直导电的VVMOSFET和具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET(Vertical Double-diffused MOSFET),本文主要以VDMOS 器件为例进行讨论。
MOS管全参数详解及驱动电阻选择
MOS管全参数详解及驱动电阻选择MOS管(MOSFET)是一种常见的场效应管,常用于功率放大、开关控制、电路保护等领域。
要正常使用MOS管,了解其全参数很重要,同时选择合适的驱动电阻也是必要的。
首先,我们来详细了解一下MOS管的全参数。
1. 阈值电压(Vth):阈值电压是指在控制栅源电压超过一定值时,MOS管开始导通的电压。
不同类型的MOS管有不同的阈值电压,通常在数据手册中给出。
2. 最大漏极-源极电源(Vdsmax):最大漏极-源极电源是指MOS管可以承受的最大电压。
超过此电压时,MOS管可能会损坏。
3.额定电流(Id):额定电流是指MOS管在正常工作条件下可以承受的最大电流。
超过这个电流时,MOS管可能会过载。
4. 静态电阻(Rds(on)):静态电阻是指MOS管在导通状态下的漏源电阻。
静态电阻越小,MOS管的导通能力越好。
5. 输出电容(Coss):输出电容是指MOS管的漏源电容。
较大的输出电容意味着需要更大的驱动电流来改变MOS管的导通状态,从而影响转换速度。
根据以上参数,我们可以选择合适的驱动电阻。
驱动电阻的主要目的是提供适当的驱动电流使MOS管工作在合适的电压和电流范围内。
驱动电阻的选择要根据MOS管的参数和应用要求来确定。
选择驱动电阻时,需要考虑以下几个因素:1. 驱动电流(Idrive):驱动电流应该足够大,以确保MOS管能够迅速地开关。
通常建议驱动电流至少是MOS管额定电流的2倍。
2. 驱动电压(Vdrive):驱动电压应该高于MOS管的阈值电压。
通常建议驱动电压不小于5倍的阈值电压。
3.功耗(Pd):驱动电阻会通过消耗一定的功耗,因此需要合理选择驱动电阻的功耗。
综合考虑以上因素,可以使用以下公式计算驱动电阻的阻值:Rdrive = (Vdrive - Vth) / (Idrive - Id)其中,Rdrive为驱动电阻的阻值,Vdrive为驱动电压,Vth为MOS管的阈值电压,Idrive为驱动电流,Id为MOS管的额定电流。
MOS场效应管概述
• 三极管中多子、少子同时参与导电,故称双 极型器件。
伏安特性
由于MOS管栅极电流 为零,故不讨论输入特 性曲线。
共源组态特性曲线:
IG0 VG+-S
ID
+
T VDS
-
输出特性: ID= f ( VDS ) VGS = 常数 转移特性: ID= f ( VGS ) VDS = 常数 转移特性与输出特性反映场效应管同一物理过程, 它们之间可以相互转换。
▪ rds为场效应管输出电阻: rds 1 /(I DQ )
与三极管输出电阻表达式 rce 1 /(ICQ ) 相似。
▪ MOS管跨导
gm
iD vGS
Q
利用
ID
COXW
2l
(VGS
VGS(th) )2
得
gm
iD vGS
Q 2
COXW
2l
I DQ
三极管跨导
gm
iC vBE
Q
re
38.5ICQ
从平方律关系式:
ID
nCOXW
2l
(VGS
VGS(th) )2
若考虑沟道长度调制效应,则ID的修正方程:
ID
nCOXW
2l
(VGS
VGS(th)
)2
1
VDS VA
nCOXW
2l
(VGS
VGS(th) )2
1
VDS
其中: 称沟道长度调制系数,其值与l 有关。
通常 =( 0.005 ~ 0.03 )V-1
P
P
由图 VGD = VGS - VDS
▪ VDS很小时 → VGD VGS 。此时W近似不变,即Ron不变。
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场效应管(MOS管)
6.1场效应管英文缩写:FET(Field-effect transistor)
6.2 场效应管分类:结型场效应管和绝缘栅型场效应管
6.3 场效应管电路符号:
结型场效应管
S S
N沟道 P沟道
6.4场效应管的三个引脚分别表示为:G(栅极),D(漏极),S(源极)
D D D D
G
G G G 绝缘栅型场效应管
增强型 S 耗尽型
N沟道 P沟道 N沟道 P沟道
注:场效应管属于电压控制型元件,又利用多子导电故称单极型元件,且具有输入电阻高,噪声小,功耗低,无二次击穿现象等优点。
6.5场效应晶体管的优点:具有较高输入电阻高、输入电流低于零,几乎不要向信号源吸取电流,在
在基极注入电流的大小,直接影响集电极电流的大小,利用输出电流控制输出电源的半导体。
6.6场效应管与晶体管的比较
(1)场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。
在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。
(2)场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电。
被称之为双极型器件。
(3)有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。
(4)场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管
6.7 场效应管好坏与极性判别:将万用表的量程选择在RX1K档,用黑表笔接D极,红表笔接S极,用手同时触及一下G,D极,场效应管应呈瞬时导通状态,即表针摆向阻值较小的位置,再用手触及一下G,S极, 场效应管应无反应,即表针回零位置不动.此时应可判断出场效应管为好管.
将万用表的量程选择在RX1K档,分别测量场效应管三个管脚之间的电阻阻值,若某脚与其他两脚之间的电阻值均为无穷大时,并且再交换表笔后仍为无穷大时,则此脚为G极,其它两脚为S极和D极.然后再用万用表测量S极和D极之间的电阻值一次,交换表笔后再测量一次,其中阻值较小的一次,黑表笔接的是S极,红表笔接的是D极.。