MOSFET工作原理详解

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MOSFET结构及其工作原理详解

MOSFET结构及其工作原理详解

MOSFET结构及其工作原理详解MOSFET(Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistor)是一种具有金属-氧化物-半导体结构的场效应晶体管。

它是当今集成电路中最重要的器件之一,广泛应用于数字电路、模拟电路和电源管理等领域。

MOSFET的结构由基底区、栅极和漏源区组成。

其中基底区是一个高纯度的硅片,上面覆盖着一层极薄的氧化物(通常是二氧化硅)。

栅极则是一个通过绝缘物质电隔离的金属电极,漏源区则分别用P型和N型的材料制作。

栅极和漏源区之间通过一条被控制的通道连接。

1.静态工作原理:在静态情况下,当栅极与漏源区之间无电压时,MOSFET处于关断状态。

这是因为漏源区之间的田径型结构形成了一个PN 结,使得电流无法从漏源区流过。

此时,基底区中的悬浮载流子数量较少。

2.接近开通工作原理:当在栅极上施加正向电压时,栅极电场会穿透氧化物并影响到基底区。

如果电压足够高,栅极电场将吸引基底区中的自由电子,从而形成了一个电子通道。

这使得电流可以从漏源区流经该通道。

此时,MOSFET被激活,处于导通状态。

3.饱和工作原理:当在栅极上施加较高的电压时,栅源电场将吸引漏源区的电子,从而增加通道中的电流。

当通道已经完全饱和时,进一步增加栅极电压将不会对电流产生更大的影响。

4.阈值电压:在MOSFET导通之前,必须施加足够的电压使得栅极电场能够穿透氧化物并影响到基底区。

这个电压被称为阈值电压。

栅极电压低于阈值电压时,MOSFET处于关断状态。

MOSFET通过调控栅极电压来控制漏源区之间的电流流动。

当栅极电压高时,通道电阻变小,电流流动更容易;当栅极电压低时,通道电阻增大,电流流动受阻。

这使得MOSFET可以用来实现数字信号的放大、开关和逻辑门等功能。

总的来说,MOSFET是一种基于栅极电压调控的场效应晶体管,利用栅极电场来控制通道中的载流子,从而实现对电流流动的控制。

它具有体积小、功耗低、开关速度快等优点,是现代电子器件中不可或缺的一部分。

mosfet场效应管工作原理

mosfet场效应管工作原理

mosfet场效应管工作原理今天咱们来聊聊那个神奇的 MOSFET 场效应管。

这 MOSFET 场效应管就像是电路世界里的一个小精灵,虽然个头不大,但本事可不小!先来说说它的结构。

MOSFET 呢,有三个极,分别是栅极、源极和漏极。

这栅极就像是小精灵的指挥棒,源极和漏极就像是它要控制的两个通道。

当栅极上没有电压的时候,就像是小精灵在偷懒休息,源极和漏极之间的通道是关闭的,电流很难通过,就好像是道路被堵住了一样。

可一旦在栅极上加了电压,这小精灵就来精神啦!它会产生一个电场,这个电场就像有魔力一样,能够控制源极和漏极之间通道的宽窄。

加的电压越大,通道就开得越宽,电流就能更顺畅地通过。

想象一下,这就好像是一条河,平时河道很窄,水流很小。

但当有人控制着闸门,把闸门开大,河道变宽了,水流也就汹涌起来啦!而且啊,MOSFET 场效应管还有增强型和耗尽型之分呢。

增强型的就像是个有点害羞的小精灵,非得栅极电压达到一定程度,它才肯好好工作,打开通道让电流通过。

而耗尽型的呢,就像是个特别积极主动的小精灵,就算栅极电压没加,它也会先把通道开个小口,等栅极电压来了,再根据情况调整通道的大小。

在实际应用中,MOSFET 场效应管可是大显身手呢!比如说在电源电路里,它就像个尽职尽责的保安,控制着电流的大小和流向,保证电路的稳定和安全。

在放大电路里,它又像是个神奇的魔术师,能把小信号放大成大信号,让我们能更清楚地接收到有用的信息。

还有哦,在数字电路中,它就变成了一个聪明的开关,快速地开开合合,实现各种逻辑功能。

总之啊,MOSFET 场效应管这个小家伙,虽然看起来不起眼,但在电子世界里可是起着至关重要的作用呢!它就像是一个默默付出的小英雄,为我们的电子设备能够正常工作立下了汗马功劳。

怎么样,朋友,是不是对 MOSFET 场效应管的工作原理有了更亲切的认识啦?。

mosfet 与 jfet 的工作原理及应用场合

mosfet 与 jfet 的工作原理及应用场合

MOSFET 与 JFET 的工作原理及应用场合一、引言在现代电子领域中,场效应晶体管(F ET)是一种重要的半导体器件,具有优越的性能和广泛的应用。

其中,金属氧化物半导体场效应管(M OS FE T)和结型场效应管(J FE T)是两种常见的FE T。

本文将介绍M O SF ET和J FE T的工作原理及其在不同应用场合的应用。

二、M O S F E T(金属氧化物半导体场效应管)M O SF ET是由一层金属氧化物绝缘层隔离门极和半导体基片的晶体管。

其工作原理如下:1.栅极电压变化:当栅极电压变化时,M O SF ET内部的电场分布发生变化,进而改变了通道中的载流子浓度。

2.载流子控制:当正向偏置栅极,使得栅极与源极之间形成正向偏压时,可以控制通道中的正负载流子的浓度。

M O SF ET在数字电路、模拟电路和功率放大器等方面有着广泛的应用:-逻辑门电路:M OS FE T可用于构建与门、或门、非门等逻辑门电路。

-放大器电路:M OS FE T可以实现低噪声、高增益的放大器电路,常用于音频放大器等领域。

-电源开关:由于MOS F ET具有低导通电阻和高关断电阻的特点,适用于电源开关电路,如开关稳压器。

三、J F E T(结型场效应管)J F ET是由P型或N型半导体材料形成的通道,两侧有控制端和漏源端的晶体管。

其工作原理如下:1.控制电压:当控制端电压变化时,通过改变通道中的空间电荷区宽度,从而改变了导电性能。

2.漏源电压:调整漏源间的电压,使其达到最大或最小值,以控制导电。

J F ET在放大器、开关和稳流源等方面具有广泛的应用:-放大器电路:J FE T具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点,适用于低频放大器、微弱信号放大器等。

-开关电路:JF ET由于其控制电压变化范围大,可用于开关电路中的信号开关。

-稳流源:通过合理选择JF ET工作状态和参数,可以将其应用于稳流源电路,如电流源。

四、M O S F E T与J F E T的优缺点对比-M OS FE T的优点:1.噪声低:MO SF ET具有较低的输入噪声。

mosfet工作原理 负电荷和自由载流子

mosfet工作原理 负电荷和自由载流子

mosfet工作原理负电荷和自由载流子负电荷和自由载流子是MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的两个重要概念,它们对于MOSFET的工作原理和性能起着关键作用。

我们来了解一下MOSFET的基本结构。

MOSFET由一块绝缘层(氧化物)覆盖的半导体材料构成,其中包括一片掺杂有P型或N型材料的基底,以及在绝缘层上方的两个金属电极,分别称为源极和漏极。

这种结构可以形成一个PN结,称为沟道,它的导电性可以通过控制绝缘层上的电场来调节。

在MOSFET中,负电荷主要指的是绝缘层上的负电荷,它是由绝缘层上的氧化物带来的。

当MOSFET处于工作状态时,通过施加在源极和漏极之间的电压,可以在绝缘层上形成一个电场。

由于氧化物是绝缘体,它不允许电流通过,但它可以吸引和固定一些带负电荷的离子。

这些负电荷会在绝缘层表面形成一个电荷层,称为表面态电荷层。

这个负电荷层在MOSFET的工作中起着重要作用。

自由载流子是指在MOSFET中可以自由移动的电荷,主要包括电子和空穴。

在MOSFET的工作过程中,通过控制源极和漏极间的电压,可以调节绝缘层上的电场强度,从而控制电子和空穴在沟道中的浓度和移动速度。

当MOSFET处于导通状态时,电子和空穴可以在沟道中自由地移动,从而形成电流。

而当MOSFET处于截止状态时,沟道中没有自由载流子,电流无法通过。

负电荷和自由载流子的概念与MOSFET的工作原理密切相关。

当在MOSFET的栅极上施加一个正电压时,栅极和绝缘层之间的电场会吸引更多的自由载流子进入沟道,从而增加导电性,使MOSFET处于导通状态。

而当在栅极上施加一个负电压时,电场会排斥自由载流子,减少沟道中的电子和空穴浓度,使MOSFET处于截止状态。

总结一下,负电荷和自由载流子是MOSFET工作原理中不可或缺的概念。

负电荷主要存在于绝缘层上的氧化物表面,通过控制栅极电压可以调节其分布,从而控制MOSFET的导电性。

而自由载流子主要是指电子和空穴,在电场的作用下可以在MOSFET的沟道中自由移动,从而形成电流。

MOSFET的工作原理与特性分析

MOSFET的工作原理与特性分析

MOSFET的工作原理与特性分析MOSFET(transistor)简介MOSFET是一种重要的半导体器件,广泛应用于数字电路、模拟电路和功率电子系统中。

它是一种三端设备,由门极、漏极和源极组成。

在工作时,通过对门极电压的控制来改变源漏电路的导电状态,这样就能实现信号放大、切换等功能。

MOSFET的三个区域MOSFET器件具有三个区域: 管子区、沟道区和衬底区。

其中管子区和衬底区是PN结,沟道区则是N型或P型半导体。

沟道区是MOSFET的关键区域,其厚度和电荷密度的变化会显著影响MOSFET的电学性能。

MOSFET的工作原理MOSFET的工作原理可以分为三个阶段: 开关关闭、开关开启和饱和。

当门极施加低电压时,沟道内的载流子导电性较弱,开关处于关闭状态。

当门极施加足够高的电压时,沟道内的载流子导电性增强,电流开始流动,开关处于开启状态。

当门极施加过高电压时,沟道内的电场会足够强以将沟道中的电荷完全排出,此时开关处于饱和状态。

MOSFET的特性分析MOSFET的主要特点包括输入电容容量小、输入阻抗高、开关速度快等优点。

此外,MOSFET还能够承受较高的漏极电压,且散热能力较强。

因此,在功率电子控制领域中,MOSFET器件被广泛应用。

然而,MOSFET也存在一些缺点。

例如,在温度较高时,沟道区中的电荷易被热激发捕获,导致输出特性发生变化。

另外,在高频率条件下,MOSFET的损耗也会增加,从而限制其在高频电路中的应用。

MOSFET的发展趋势近年来,MOSFET技术在模拟和数字电路中得到快速发展。

一些新型器件如原创DMOS(Double-Diffused MOS)技术、中空MOSFET技术等得以应用,因此,MOSFET的特性和性能将继续得到不断提升。

总结MOSFET是一种广泛应用的半导体器件,其原理和特性分析可帮助我们更好地理解其在电子领域中的应用。

虽然MOSFET存在一些缺点,但其在功率电子控制和数字领域中的应用前景广阔,未来可继续期待其发展。

MOSFET工作原理

MOSFET工作原理

MOSFET工作原理MOSFET是一种金属氧化物半导体场效应晶体管,是现代电子电路中最常用的一种晶体管。

它具有体积小、功耗低、开关速度快等优点,广泛应用于数码电子、计算机设备、通讯设备以及电源管理等领域。

下面我将详细介绍MOSFET的工作原理。

当栅极施加正电压时,绝缘栅层中的电场使得位于绝缘栅层下方的N 型衬底或P型衬底上形成与栅极电压相同极性的电荷。

当栅极电压越高,导电通道打开的程度越大,形成由源极到漏极的导电通道。

当栅极施加负电压时,由于绝缘栅层下方的电场减小,衬底上的电荷减少。

当栅极电压达到临界值时,导电通道被关闭。

在截止区模式下,当栅极电压低于临界值时,导电通道完全关闭,源极和漏极之间没有电流流动。

在增强模式下,当栅极电压高于临界值时,导电通道打开,源极和漏极之间有电流流动。

而且,栅极电压越高,导电通道打开的程度越大,电流也越大。

在耗尽模式下,当栅极电压低于临界值时,导电通道完全关闭,且当栅极电压低于临界值时,源极和漏极之间有一个小的漏极电流。

此时的MOSFET被称为耗尽型MOSFET。

MOSFET的特点决定了它在电子电路中的重要性。

首先,MOSFET的输入阻抗很高,可以使输入电路和输出电路之间的阻抗匹配,保持电路的稳定性。

其次,由于MOSFET具有体积小、功耗低、开关速度快等特点,它可以在集成电路中广泛应用,实现高密度、高性能的电子产品。

此外,因为MOSFET的栅电极是绝缘层,使得栅电极和源漏电极之间具有很好的电隔离性能,可以提高电路的可靠性。

总结起来,MOSFET是一种通过控制栅极电压来控制源漏电流的晶体管。

它具有截止区、增强区和耗尽区三种工作模式。

通过控制栅极电压,可以实现对MOSFET的导电通道的开关,从而控制电路的电流流动。

MOSFET的特点包括高输入阻抗、体积小、功耗低、开关速度快等,适用于集成电路和高性能电子产品中。

MOSFET工作原理讲分析

MOSFET工作原理讲分析

4 场效应管放大电路
Vi = - Vg s Vo = - g m Vg s R’L Av = Vo / Vi = g m R’L Ri = Rs // (1/ g m ) ; Ro = Rd
——电流跟随器
4 场效应管放大电路
4 场效应管放大电路
4 场效应管放大电路
4 场效应管放大电路
4 场效应管放大电路
(2) VDS对i D的影响
4 场效应管放大电路
VGS =0,g连s。d,s加电压, 此时g,d反偏。
VGD = VG S - VD S = VP ,预夹断 !
4 场效应管放大电路
P沟道JFET的工作原理
4 场效应管放大电路
4 场效应管放大电路
4 场效应管放大电路
4 场效应管放大电路
4 场效应管放大电路
4 场效应管放大电路
4 场效应管放大电路
P沟道JFET的特性曲线
4 场效应管放大电路
P沟道JFET的特性曲线
3.主要参数
(1)夹断电压 (2)饱和漏电流 (3)最大漏源电压 (4)最大栅源电压 (5)直流输入电阻 (6)低频互导(跨导) (7)输出电阻 (8)最大耗散功率
4 场效应管放大电路
Vo = - g m Vg s R’L
Av = Vo / Vi = - g m R’L /(1+ g m Rs )
Ri = Rg ; Ro = Rd
——反向电压放大
4 场效应管放大电路
Vi = Vg s + g m Vg s R’L = Vg s (1+ g m R’L ) Vo = g m Vg s R’L Av = Vo / Vi = g m R’L /(1+ g m R’L ) < 1 Ri = Rg ; Ro = Rs // (1/ g m ) ——电压跟随器

MOSFET结构及其工作原理详解

MOSFET结构及其工作原理详解

MOSFET结构及其工作原理详解MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是一种常见的半导体器件,广泛应用于电子设备中。

它由金属、氧化物和半导体构成,通过不同电压的施加来控制电流的流动。

下面将详细介绍MOSFET的结构和工作原理。

MOSFET的结构主要包括源极(Source)、漏极(Drain)、栅极(Gate)和绝缘层(Insulator)四个部分。

其中,源极和漏极是N型或P型半导体材料,栅极是金属材料,绝缘层一般采用二氧化硅。

栅极和绝缘层之间形成了一个电容,称为栅氧化物电容。

首先是摩尔斯电势形成。

当源极和漏极之间的电压为零时,栅极施加一个正电压,导致栅氧化物电容上积累了正电荷,使得绝缘层下的半导体材料形成了一个负摩尔斯电势。

这个负摩尔斯电势吸引了漏极和源极之间的电子,形成了一个电子云。

接下来是沟道形成。

当栅极施加的正电压增加到一定程度时,负摩尔斯电势足够吸引漏极和源极之间的电子,使其在绝缘层下形成一个导电通道,这个通道就叫做沟道。

沟道的形成使得源极和漏极之间形成了一个导电路径。

最后是沟道电流的控制。

当栅极施加的正电压继续增加时,沟道的宽度和电阻都会减小,从而使得漏极和源极之间的电流增大。

反之,当栅极施加的正电压减小时,沟道的宽度和电阻增大,电流减小。

因此,通过调节栅极电压,可以控制源极和漏极之间的电流大小。

总结起来,MOSFET的工作原理就是通过栅极电压的变化,控制源极和漏极之间的电流大小。

这种控制是通过绝缘层下形成的沟道来实现的,当栅极电压足够大时,沟道形成并导通,电流得以流动;当栅极电压减小时,沟道关闭,电流停止流动。

mosfet管工作原理

mosfet管工作原理

mosfet管工作原理MOSFET管是一种常用的晶体管,其工作原理基于金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的特性。

MOSFET管以其高速度、低功耗和可靠性等优点,在现代电子器件中得到广泛应用。

本文将从MOSFET 管的结构、工作原理和特性等方面进行详细介绍。

一、MOSFET管的结构MOSFET管的结构主要由源极、漏极、栅极和绝缘层组成。

其中,源极和漏极是两个注入材料的区域,栅极则是一层金属或者多晶硅的薄膜。

绝缘层主要是由氧化硅构成,起到隔离栅极和半导体材料的作用。

二、MOSFET管的工作原理MOSFET管的工作原理基于栅极电压的变化来控制漏极和源极之间的电流。

当栅极电压为零时,绝缘层会阻止电流的流动,此时MOSFET 处于截止状态。

当栅极电压增加,绝缘层会形成一个电场,使得漏极和源极之间形成一个导电通道,电流开始流动,MOSFET处于放大状态。

当栅极电压继续增加,电流也会增加,MOSFET处于饱和状态。

通过调节栅极电压,可以精确地控制MOSFET的导通和截止,从而实现对电流的精确控制。

三、MOSFET管的特性1. 高输入阻抗:MOSFET管的绝缘层能有效地隔离栅极和半导体材料,使得栅极输入电阻非常高,从而减小了对输入信号的负载效应。

2. 低输出阻抗:MOSFET管的漏极和源极之间形成的导电通道具有低阻抗特性,能够输出较大的电流。

3. 高速度:由于MOSFET管的结构简单,电流的流动速度快,因此其响应速度较快。

4. 低功耗:MOSFET管在截止状态时,几乎没有功耗,只有在放大状态时才会有一定的功耗。

5. 可靠性高:MOSFET管的结构简单,且由于绝缘层的存在,能够有效地防止电路短路和漏电现象,提高了器件的可靠性。

四、MOSFET管的应用由于MOSFET管具有高速度、低功耗和可靠性高等特点,因此在现代电子器件中得到了广泛应用。

例如,在数字集成电路中,MOSFET管常用于构建逻辑门电路和存储器单元;在模拟集成电路中,MOSFET 管则用于构建放大器和开关电路等。

电力mosfet工作原理

电力mosfet工作原理

电力mosfet工作原理
电力 MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常用的
功率开关器件,其工作原理如下:
1. 结构,电力 MOSFET由源极(S)、漏极(D)和栅极(G)
组成。

源极和漏极之间有一个N型沟道,栅极上有一层绝缘层(氧
化层)和金属栅极。

2. 导通状态,当栅极与源极之间的电压为零或负电压时,栅极
与沟道之间的绝缘层会阻止电流流动,电力 MOSFET处于截止状态,不导电。

3. 开启状态,当栅极与源极之间施加正电压时,栅极与沟道之
间的绝缘层被击穿,形成一个导电通道,电流可以从漏极流向源极,电力 MOSFET进入导通状态。

4. 控制电压,通过改变栅极与源极之间的电压,可以控制电力MOSFET的导通与截止状态。

当栅极与源极之间施加适当的正电压时,电力 MOSFET导通,可以承载较大的电流;当栅极与源极之间施加
零电压或负电压时,电力 MOSFET截止,不导电。

5. 开关特性,电力 MOSFET具有良好的开关特性,其导通电阻很小,截止时的电阻很大,能够实现高效率的功率开关。

6. 控制方式,电力 MOSFET可以通过控制栅极电压的大小和施加的电压极性来控制其导通和截止状态。

常见的控制方式包括电压控制和电流控制。

总结起来,电力 MOSFET通过栅极电压的控制来调节其导通和截止状态,实现功率开关功能。

它具有低导通电阻、高开关速度和可靠性等特点,在电力电子、电源管理、电机驱动等领域得到广泛应用。

mosfet工作原理

mosfet工作原理

mosfet工作原理
参考内容:
MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)是一种半导体器件,它的工作原理基于半导体中的PN结和氧化层的场效应。

以下
是MOSFET的详细工作原理:
1. MOSFET结构:MOSFET由P型或N型半导体构成的基片
上分别沉积一层绝缘层和金属层,形成门极。

而它的源极和漏极就由基片本身或者通过不同的掺杂形成。

2. MOSFET工作原理:在MOSFET中,如果外加电压VGS
(门级源级电压)为正,门电场就会向下针对底部N型区的
电子运动,使它们从底部流向漏极。

这样就在N型区和P型
区之间形成了一个导通的沟道。

此时,因为底部电子数目不足,所以就导致了漏极电流的变化。

3. MOSFET的值:根据MOSFET的工作原理,它能够控制大
量的漏电流,而漏电流的大小取决于门电场的强弱。

因此,它的特性良好,可以用来控制不同的电路,如放大器、反馈电路、倍频器等等。

4. MOSFET的类型:MOSFET有两种类型,一种是增强型(Enhanced mode)MOSFET,另一种是消耗型(Depletion mode)MOSFET。

增强型MOSFET需要一定的门电压VGS
才能开始导电,因此被称为“增强型”,而消耗型则相反,不需要外加电压就能导电。

总之,MOSFET是一种在半导体领域应用广泛的器件,其工作原理是在PN结和氧化层的相互作用下实现场效应,从而实现不同电路的控制和放大。

mosfet的工作原理

mosfet的工作原理

mosfet的工作原理MOSFET,全称金属氧化物半导体场效应晶体管,是一种电子元件,具有高阻值和低功率消耗,因此在电子设备中得到广泛应用。

下面,我们来详细介绍一下MOSFET的工作原理。

一、MOSFET的基本结构MOSFET包含三个区域:源极(source)、漏极(drain)和栅极(gate)。

其中,源极和漏极之间的区域称为沟道(channel)。

沟道可以是P型或N型半导体,栅极由金属制成,与沟道之间被覆盖一层较薄的氧化物。

二、MOSFET的工作原理1.静态工作状态当MOSFET处于静态工作状态时,栅极没有电荷,此时沟道中也没有载流子。

因此,源极和漏极之间电阻很大,称之为高阻状态。

此时MOSFET的开关是关闭的。

2.栅极正电压如果栅极加上正电压,会将栅极和沟道之间的氧化物上形成电场,导致沟道中形成一个N型或P型区域(取决于沟道的本质类型)。

这种区域称之为导通道,是载流子的基地。

当电场强到一定程度,将在导通道中产生足够多的载流子,从而形成一个低阻通路,此时MOSFET 会打开。

3.栅极负电压当栅极加上负电压时,电场将减弱,因此导通道中的载流子数量减少。

而当负电压足够大时,栅极与沟道之间的电场会使导通道中的载流子数量减小,直到消失,MOSFET会处于高阻状态,即关闭状态。

三、MOSFET的特点1.高输入阻值由于MOSFET的栅极-沟道电容很大,因此输入阻值很高,对外来噪声的干扰很小。

2.低输出阻值在导通状态下,MOSFET的输出电阻很小,因此可以输送大电流,适合应用于功率放大器等高电流设备。

3.低功耗由于MOSFET导通时只需要极小的输入功率,因此功耗很低,适用于电池供电等功耗有限的设备。

总之,MOSFET是一种很重要的半导体器件,广泛应用于各种电子设备中。

掌握MOSFET的工作原理,可以更好地理解它的优点和缺点,并且能够更加有效地利用它。

mos场效应管工作原理

mos场效应管工作原理

mos场效应管工作原理
MOS场效应管(MOSFET)是一种常用的三端可控硅器件,
其工作原理基于金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor)结构。

MOS场效应管的结构包括三层:金属层、绝缘层(通常是二
氧化硅)和半导体层(通常是硅)。

绝缘层将金属层与半导体层隔离开来,形成了一个被控制的电介质层。

MOS场效应管有两种常见的工作模式:增强型(enhancement mode)和耗尽型(depletion mode)。

在增强型MOS场效应管中,当控制端加有正电压时,电子注
入到半导体中,形成一个导电层,从而增强了导电特性。

这时,可以在控制端和源端之间输出一个较大电流。

在耗尽型MOS场效应管中,当控制端加有负电压时,导电特
性被减弱。

这时,控制端和源端之间的电流较小。

MOS场效应管的主要工作原理是通过控制栅电压来改变栅和
源之间的电场,从而控制了栅氧化物与半导体之间的电荷分布。

这种电场效应可以调节通道中的载流子浓度,进而影响了器件的导电特性。

总之,MOS场效应管是通过调节控制栅电压来改变器件导电
特性的三端可控硅器件,其工作原理基于金属-氧化物-半导体
结构和电场效应。

MOS管工作原理

MOS管工作原理

MOS管工作原理MOSFET(MOS型场效应晶体管)是一种三端器件,由金属-氧化物-半导体晶体管(MOS)的缩写组成。

它是一种主要用于功率放大和开关应用的半导体器件。

MOSFET的工作原理基于半导体材料中的电子和空穴的导电性质。

MOSFET由一块P型或N型的半导体材料(称为衬底)和一个被氧化层包围的绝缘栅层组成。

绝缘栅层上有一个金属电极(称为栅)来控制电流流过晶体管。

晶体管的输入端是栅,输出端是源极和漏极。

MOSFET的工作原理可以通过以下几个步骤来解释:1.堆栈电场形成:当在MOSFET的栅上加上一个正电压时(对于N型MOSFET,正压使电子在衬底和栅之间形成电场;对于P型MOSFET,则取负电压),电场会使半导体材料中的自由电子被引导到分布在栅电极附近的衬底区域中。

2.形成沟道:在栅上施加的电场足够强时,材料中的电子会通过衬底进入通道区域,形成一个导电的通道。

这个通道连接源极和漏极。

3.控制电流:通过改变栅电压,可以控制通道中的电流。

当栅电压非常低或负电压时,通道被切断,电流无法通过。

当栅电压为正时,通道打开,电流可以流过。

4.输出信号:源极和漏极上的电流和电压可以用来控制其他电路的功能。

当输入信号施加到栅上时,输出信号可以在源极和漏极之间生成。

MOSFET的工作原理使其非常适合用作开关和放大器。

作为开关,MOSFET可以控制电路的通断。

当栅电压高时,通道打开,允许电流流过;当栅电压低时,通道关闭,电流无法通过。

这使得MOSFET可以在数字电路中用作逻辑门和存储器元件。

作为放大器,MOSFET可以放大输入信号,输出一个放大后的信号。

通过控制栅电压,可以调整放大倍数。

MOSFET的高输入阻抗和低输出阻抗使其在放大电路中非常有用。

MOSFET有一些优点,包括低功耗、高开关速度、高输入阻抗和低噪声。

它还可以在高频率下工作,适用于射频和微波电路。

总结起来,MOSFET的工作原理是通过改变栅电压控制电流流过晶体管。

剖析MOSFET物理结构工作原理及失效

剖析MOSFET物理结构工作原理及失效

剖析MOSFET物理结构工作原理及失效MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)是一种常见的电子器件,用于控制和放大电流。

它由多个不同的区域组成,包括金属栅极、氧化物绝缘层和半导体材料。

MOSFET的物理结构包括一个P型或N型的半导体基底,上面覆盖着一个绝缘层,然后是一个金属栅极。

这个栅极可以通过施加电压来控制绝缘层下的电荷密度,从而控制电流的流动。

当栅极电压为零时,绝缘层下没有电荷,大部分的电流被阻断。

当栅极电压与基底之间施加一个正电压时,绝缘层下形成一个正电荷层,使得电流可以通过。

相反,当栅极电压与基底之间施加一个负电压时,绝缘层下形成一个负电荷层,也使得电流可以通过。

因此,通过控制栅极电压,可以控制MOSFET中的电流。

MOSFET的工作原理基于场效应,即栅极电场的作用。

当栅极电压改变时,栅极下的电场也会改变,从而改变绝缘层下的电荷密度。

这个电场的改变会影响绝缘层和半导体之间的电荷分布,进而影响电流的流动。

当栅极电压高于阈值电压时,MOSFET处于导通状态,电流可以通过。

当栅极电压低于阈值电压时,MOSFET处于截止状态,电流被阻断。

然而,MOSFET也存在一些可能的失效模式。

其中一个常见的失效是漏电流增加,即在截止状态下存在较大的漏电流。

这可能是由于绝缘层中存在缺陷或污染物导致的。

另一个常见的失效是击穿,即当栅极电压过高时,绝缘层会被击穿,导致电流突然增加,可能会损坏MOSFET。

还有一个失效是热失效,即由于过高的工作温度导致MOSFET中的电子迁移率降低,进而影响电流的流动。

此外,还有一些其他的失效模式,如电荷泵效应、硬件故障等。

总的来说,MOSFET是一种重要的电子器件,具有复杂的物理结构和工作原理。

了解其物理结构和工作原理,以及可能的失效模式,对于设计和维护电子系统都非常重要。

MOSFET的简述及工作原理及应用领域解析

MOSFET的简述及工作原理及应用领域解析

MOSFET的简述及工作原理及应用领域解析描述MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor-金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种半导体器件,广泛用于开关目的和电子设备中电子信号的放大。

由于MOSFET的尺寸非常小,因此MOSFET既可以是核心也可以是集成电路,可以在单个芯片中进行设计和制造。

MOSFET器件的引入带来了电子开关领域的变化。

1 什么是MOSFET?MOSFET是具有源极(Source),栅极(Gate),漏极(Drain)和主体(Body)端子的四端子设备。

通常,MOSFET的主体与源极端子连接,从而形成诸如场效应晶体管的三端子器件。

MOSFET通常被认为是晶体管,并且在模拟和数字电路中都使用。

这是MOSFET的基本介绍。

该设备的一般结构如下:场效应晶体管根据上述MOSFET结构,MOSFET的功能取决于沟道宽度中发生的电气变化以及载流子(空穴或电子)的流动。

电荷载流子通过源极端子进入通道,并通过漏极离开。

沟道的宽度由称为栅极的电极上的电压控制,该电极位于源极和漏极之间。

它与极薄的金属氧化物层附近的通道绝缘。

器件中存在的MOS容量是整个操作的关键部分。

带有端子的MOSFETMOSFET可以通过两种方式发挥作用:1)耗尽模式(Depletion Mode)2)增强模式(Enhancement Mode)耗尽模式当栅极端子两端没有电压时,该通道将显示其最大电导。

而当栅极端子两端的电压为正或负时,则沟道电导率会降低。

举例:增强模式当栅极端子两端没有电压时,该器件将不导通。

当栅极端子两端的电压最大时,该器件将显示出增强的导电性。

增强模式2 MOSFET的工作原理MOSFET器件的主要原理是能够控制源极端子和漏极端子之间的电压和电流。

它几乎像一个开关一样工作,并且该设备的功能基于MOS电容器。

MOS电容器是MOSFET的主要部分。

MOSFET的工作原理

MOSFET的工作原理

MOSFET的工作原理MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种非常重要的半导体器件,广泛应用于电子工程和通信领域。

本文将介绍MOSFET的工作原理,以及该原理在实际应用中的意义。

一、MOSFET的结构MOSFET是一种三端器件,由源极、栅极和漏极组成。

其结构通常可分为四个区域:衬底区、绝缘层、栅极和沟道层。

其中,衬底区为P 型或N型半导体材料,绝缘层为氧化物层,栅极为金属材料,沟道层则是P型或N型半导体材料。

二、MOSFET的工作原理1. 漏源极结电压偏置当漏源极间施加一定的反向电压时,可以控制MOSFET的导通和截止。

当反向电压增大时,沟道的电子和空穴浓度减少,导致MOSFET截止。

2. 栅极电压偏置栅极电压是MOSFET控制的关键因素。

当栅极电压较低时,栅极与漏极之间的电场无法控制沟道的导电特性。

而当栅极电压逐渐增大时,形成沟道的载流子密度越高,MOSFET的导电能力也越强。

3. 沟道型MOSFET和增强型MOSFET基于MOSFET的工作原理,可以将其分为沟道型MOSFET和增强型MOSFET两种类型。

沟道型MOSFET是通过栅极电压调制沟道导电能力的,其栅极电压为负值时,形成正负电荷在沟道间的分布。

增强型MOSFET则是在无栅极电压情况下处于截止状态,需要通过正值的栅极电压来增强其导电能力。

三、MOSFET的应用领域MOSFET作为一种重要的半导体器件,广泛应用于电子工程和通信领域,如下所示:1. 电源管理MOSFET在电源管理中扮演重要角色,可以实现高效能的功率转换、低功耗模式切换和电源管理系统的保护等功能。

2. 通信系统MOSFET用于无线通信系统中的功率放大和射频开关控制,能够提高系统的效能和性能。

3. 电动车辆MOSFET被广泛应用于电动车辆中的电机驱动系统,通过高效能的功率开关控制,实现电动车辆的高效率和低功耗。

4. LED照明MOSFET能够对LED照明系统进行调光和开关控制,提高LED照明的节能性能和生命周期。

MOSFET的工作原理

MOSFET的工作原理

MOSFET的工作原理MOSFET的工作原理基于半导体材料的特性,使用了金属-氧化物-半导体结构。

它的主要组成部分是源(Source)、栅(Gate)和漏(Drain)。

在一个PN结构的半导体基片上,形成了一个具有肖特基势垒的底部区域,称为漏(Drain)。

在绝缘氧化层上面生长了一层极薄的半导体层,称为通道层。

在MOSFET中,操作栅极与绝缘层之间不接触,通过绝缘层隔离。

当在栅极上施加一个正电压时,会形成一个电场,穿过绝缘层,在通道中形成一个空穴或电子的浓度。

这种操作方式叫做增强型MOSFET,当在栅极上施加一个负电压时,会使电场变弱,通道中的同名电荷减少,这称为耗尽型MOSFET。

将MOSFET放入工作状态的关键是控制栅极上的电压。

栅极电压与漏源电压的关系决定了MOSFET的工作状态。

在低电压下,当栅极电压低于其中一临界电压时,MOSFET是处于关闭状态。

在这种情况下,有一个很高的电阻,不会有电流通过。

当栅极电压超过其中一临界电压时,电场通过绝缘层并形成一个通道,导致源极和漏极之间形成一条导电路径。

这时的MOSFET是处于开启状态,有电流流过。

在这种情况下,MOSFET的电阻变得非常小,几乎可以忽略不计。

MOSFET的行为可以通过其开关特性进行更详细的分析。

当MOSFET处于开启状态时,当栅极电压与源电压之间的差异小于临界电压,MOSFET处于饱和区。

在这个区域,MOSFET可以看作一个电流源。

当栅极电压与源电压之间的差异超过临界电压,则MOSFET处于放大区。

当MOSFET处于关闭状态时,它可以看作一个电阻。

这个电阻称为漏源电阻,通常很大。

漏源电阻的值可以通过调整栅极电压来控制,从而调整MOSFET的工作状态。

总结来说,MOSFET的工作原理基于控制栅极电压来调整通道中的电荷浓度。

通过调整栅极电压,可以控制MOSFET的导通与否,以及导通时的电阻大小。

这使得MOSFET成为一种非常灵活和可靠的电子器件,广泛应用于各种电路中。

mosfet的放大电路工作原理

mosfet的放大电路工作原理

mosfet的放大电路工作原理
一、mosfet放大电路的基本原理
mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)放大电路是一种常见的电子设备,其工作原理基于半导体材料的特性。

在mosfet放大电路中,输入信号通过栅极控制源极和漏极之间的电流,从而实现信号的放大。

二、mosfet放大电路的组成
mosfet放大电路通常由电源、输入信号源、mosfet管、负载和反馈电路等部分组成。

电源为mosfet提供工作电压,输入信号源产生需要放大的信号,mosfet管作为放大器件,负载将放大的信号输出,反馈电路则用于稳定输出信号。

三、mosfet放大电路的工作过程
mosfet放大电路的工作过程可以分为三个阶段:静态工作状态、动态工作状态和反馈控制。

在静态工作状态下,电源为mosfet提供合适的偏置电压,使管子处于预定的导通状态。

在动态工作状态下,输入信号通过栅极控制源极和漏极之间的电流,产生放大的输出信号。

反馈控制则通过反馈电路对输出信号进行检测和调整,以保证输出信号的稳定性和准确性。

四、mosfet放大电路的特点
mosfet放大电路具有高输入阻抗、低噪声、宽频带和高效能等特点。

高输入阻抗可以减小信号源的负担,提高信号传输质量。

低噪声
和宽频带特性使得mosfet放大电路在通信、雷达和音频等领域有广泛应用。

而高效能则有助于降低设备的能耗和发热量,提高设备的使用寿命和稳定性。

总结:本文详细介绍了mosfet放大电路的工作原理、组成、工作过程和特点。

通过深入理解这些内容,有助于更好地应用mosfet 放大电路,提高电子设备的性能和稳定性。

场效应管工作原理详解

场效应管工作原理详解

场效应管工作原理详解引言场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种重要的电子器件,广泛应用于放大、开关和数字电路等领域。

本文将详细介绍场效应管的工作原理,包括MOSFET(金属-氧化物半导体场效应管)和JFET(结型场效应管)两种类型。

MOSFET的工作原理MOSFET是一种由源、栅和漏三个极组成的三极管,其中栅极由金属和氧化物组成。

MOSFET有两种类型:N沟道MOSFET(NMOSFET)和P沟道MOSFET(PMOSFET),它们的工作原理有所不同。

NMOSFET的工作原理1.空间电荷区形成当栅极施加正电压时,栅极和源极之间形成了正向偏置,导致内部的半导体材料中出现空间电荷区。

此时,由于负电荷在源区积累,导致NMOSFET的导电性增强。

2.漏极电流增加当源极施加正电压时,形成了正向偏置,电子从源极向漏极移动,形成了漏极电流。

漏极电流的大小与栅极源极电压和栅极源极之间的电场强度有关。

3.确定导通与截止状态当栅极源极电压足够大时,电子从源极向漏极移动,导致MOSFET处于导通状态。

当栅极源极电压不足时,电子无法通过,导致MOSFET处于截止状态。

PMOSFET的工作原理1.空间电荷区形成与NMOSFET相反,当栅极施加负电压时,栅极和源极之间形成了负向偏置,导致内部的半导体材料中出现空间电荷区。

此时,由于正电荷在源区积累,导致PMOSFET的导电性增强。

2.漏极电流增加当源极施加负电压时,形成了负向偏置,空穴从漏极向源极移动,形成了漏极电流。

漏极电流的大小与栅极源极电压和栅极源极之间的电场强度有关。

3.确定导通与截止状态当栅极源极电压足够小时,空穴从源极向漏极移动,导致MOSFET处于导通状态。

当栅极源极电压不足时,空穴无法通过,导致MOSFET处于截止状态。

JFET的工作原理JFET是一种由导电型半导体材料构成的场效应管,其工作原理与MOSFET有所不同。

JFET有两种类型:N沟道JFET(NJFET)和P沟道JFET(PJFET),它们的工作原理也有所不同。

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MOSFET结构及其工作原理详解时间:2012年03月22日字体:关键词:MOSFET电阻UC3724MOSFET的工作原理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。

功率MOSFET的结构图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。

功率MOSFET为多元集成结构,如国际整流器公司(International Rectifier)的HEXFET采用了六边形单元;西门子公司(Siemens)的SIPMOSFET采用了正方形单元;摩托罗拉公司(Motorola)的TMOS采用了矩形单元按“品”字形排列。

2.2.功率MOSFET的工作原理截止:漏源极间加正电源,栅源极间电压为零。

P基区与N漂移区之间形成的PN结J1反偏,漏源极之间无电流流过。

导电:在栅源极间加正电压UGS,栅极是绝缘的,所以不会有栅极电流流过。

但栅极的正电压会将其下面P 区中的空穴推开,而将P区中的少子—电子吸引到栅极下面的P区表面当UGS大于UT(开启电压或阈值电压)时,栅极下P区表面的电子浓度将超过空穴浓度,使P型半导体反型成N型而成为反型层,该反型层形成N沟道而使PN结J1消失,漏极和源极导电。

2.3.功率MOSFET的基本特性2.3.1静态特性MOSFET的转移特性和输出特性。

漏极电流ID和栅源间电压UGS的关系称为MOSFET的转移特性,ID较大时,ID与UGS的关系近似线性,曲线的斜率定义为跨导GfsMOSFET的漏极伏安特性(输出特性):截止区(对应于GTR的截止区);饱和区(对应于GTR的放大区);非饱和区(对应于GTR的饱和区)。

电力MOSFET工作在开关状态,即在截止区和非饱和区之间来回转换。

电力MOSFET漏源极之间有寄生二极管,漏源极间加反向电压时器件导通。

电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数,对器件并联时的均流有利。

2.3.2动态特性MOSFET其测试电路和开关过程。

开通过程;开通延迟时间td(on) —Up前沿时刻到UGS=UT并开始出现iD的时刻间的时间段;上升时间tr — UGS从UT上升到MOSFET进入非饱和区的栅压UGSP的时间段;iD稳态值由漏极电源电压UE和漏极负载电阻决定。

UGSP的大小和iD的稳态值有关,UGS达到UGSP后,在up作用下继续升高直至达到稳态,但iD已不变。

开通时间ton—开通延迟时间与上升时间之和。

关断延迟时间td(off) —Up下降到零起,Cin通过RS和RG放电,UGS按指数曲线下降到UGSP时,iD开始减小为零的时间段。

下降时间tf— UGS从UGSP继续下降起,iD减小,到UGS<UT时沟道消失,ID下降到零为止的时间段。

关断时间TOFF—关断延迟时间和下降时间之和。

</UT时沟道消失,ID下降到零为止的时间段。

关断时间TOFF—关断延迟时间和下降时间之和。

2.3.3MOSFET的开关速度MOSFET的开关速度和Cin充放电有很大关系,使用者无法降低Cin,但可降低驱动电路内阻Rs减小时间常数,加快开关速度,MOSFET只靠多子导电,不存在少子储存效应,因而关断过程非常迅速,开关时间在10~100ns之间,工作频率可达100kHz以上,是主要电力电子器件中最高的。

场控器件静态时几乎不需输入电流。

但在开关过程中需对输入电容充放电,仍需一定的驱动功率。

开关频率越高,所需要的驱动功率越大。

4.动态性能的改进在器件应用时除了要考虑器件的电压、电流、频率外,还必须掌握在应用中如何保护器件,不使器件在瞬态变化中受损害。

当然晶闸管是两个双极型晶体管的组合,又加上因大面积带来的大电容,所以其du/dt 能力是较为脆弱的。

对di/dt来说,它还存在一个导通区的扩展问题,所以也带来相当严格的限制。

功率MOSFET的情况有很大的不同。

它的dv/dt及di/dt的能力常以每纳秒(而不是每微秒)的能力来估量。

但尽管如此,它也存在动态性能的限制。

这些我们可以从功率MOSFET的基本结构来予以理解。

功率MOSFET的等效电路图上图是功率MOSFET的等效电路,在应用中除了要考虑功率MOSFET每一部分都存在电容以外,还必须考虑MOSFET还并联着一个二极管。

同时从某个角度看、它还存在一个寄生晶体管。

(就像IGBT也寄生着一个晶闸管一样)。

这几个方面,是研究MOSFET动态特性很重要的因素。

首先MOSFET 结构中所附带的本征二极管具有一定的雪崩能力。

通常用单次雪崩能力和重复雪崩能力来表达。

当反向di/dt很大时,二极管会承受一个速度非常快的脉冲尖刺,它有可能进入雪崩区,一旦超越其雪崩能力就有可能将器件损坏。

作为任一种PN结二极管来说,仔细研究其动态特性是相当复杂的。

它们和我们一般理解PN 结正向时导通反向时阻断的简单概念很不相同。

当电流迅速下降时,二极管有一阶段失去反向阻断能力,即所谓反向恢复时间。

PN结要求迅速导通时,也会有一段时间并不显示很低的电阻。

在功率MOSFET中一旦二极管有正向注入,所注入的少数载流子也会增加作为多子器件的MOSFET的复杂性。

功率MOSFET的设计过程中采取措施使其中的寄生晶体管尽量不起作用。

在不同代功率MOSFET中其措施各有不同,但总的原则是使漏极下的横向电阻RB 尽量小。

因为只有在漏极N区下的横向电阻流过足够电流为这个N区建立正偏的条件时,寄生的双极性晶闸管才开始发难。

然而在严峻的动态条件下,因du/dt 通过相应电容引起的横向电流有可能足够大。

此时这个寄生的双极性晶体管就会起动,有可能给MOSFET带来损坏。

所以考虑瞬态性能时对功率MOSFET器件内部的各个电容(它是dv/dt的通道)都必须予以注意。

瞬态情况是和线路情况密切相关的,这方面在应用中应给予足够重视。

对器件要有深入了解,才能有利于理解和分析相应的问题。

4.功率MOSFET驱动电路功率MOSFET是电压型驱动器件,没有少数载流子的存贮效应,输入阻抗高,因而开关速度可以很高,驱动功率小,电路简单。

但功率MOSFET的极间电容较大,输入电容CISS、输出电容COSS和反馈电容CRSS与极间电容的关系可表述为:功率MOSFET的栅极输入端相当于一个容性网络,它的工作速度与驱动源内阻抗有关。

由于 CISS的存在,静态时栅极驱动电流几乎为零,但在开通和关断动态过程中,仍需要一定的驱动电流。

假定开关管饱和导通需要的栅极电压值为VGS,开关管的开通时间TON包括开通延迟时间TD和上升时间TR两部分。

开关管关断过程中,CISS通过ROFF放电,COSS由RL充电,COSS较大,VDS(T)上升较慢,随着VDS(T)上升较慢,随着VDS(T)的升高COSS迅速减小至接近于零时,VDS(T)再迅速上升。

根据以上对功率MOSFET特性的分析,其驱动通常要求:触发脉冲要具有足够快的上升和下降速度;②开通时以低电阻力栅极电容充电,关断时为栅极提供低电阻放电回路,以提高功率MOSFET的开关速度;③为了使功率MOSFET可靠触发导通,触发脉冲电压应高于管子的开启电压,为了防止误导通,在其截止时应提供负的栅源电压;④功率开关管开关时所需驱动电流为栅极电容的充放电电流,功率管极间电容越大,所需电流越大,即带负载能力越大。

4.1几种MOSFET驱动电路介绍及分析不隔离的互补驱动电路图a)为常用的小功率驱动电路,简单可靠成本低。

适用于不要求隔离的小功率开关设备。

图7(b)所示驱动电路开关速度很快,驱动能力强,为防止两个MOSFET管直通,通常串接一个0.5~1Ω小电阻用于限流,该电路适用于不要求隔离的中功率开关设备。

这两种电路特点是结构简单。

功率MOSFET 属于电压型控制器件,只要栅极和源极之间施加的电压超过其阀值电压就会导通。

由于MOSFET 存在结电容,关断时其漏源两端电压的突然上升将会通过结电容在栅源两端产生干扰电压。

常用的互补驱动电路的关断回路阻抗小,关断速度较快,但它不能提供负压,故抗干扰性较差。

为了提高电路的抗干扰性,可在此种驱动电路的基础上增加一级有V1、V2、R组成的电路,产生一个负压,电路原理图如图8所示。

提供负压的互补电路图当V1 导通时,V2关断,两个MOSFET中的上管的栅、源极放电,下管的栅、源极充电,即上管关断,下管导通,则被驱动的功率管关断;反之V1关断时,V2导通,上管导通,下管关断,使驱动的管子导通。

因为上下两个管子的栅、源极通过不同的回路充放电,包含有V2的回路,由于V2会不断退出饱和直至关断,所以对于S1而言导通比关断要慢,对于S2而言导通比关断要快,所以两管发热程度也不完全一样,S1比S2发热严重。

该驱动电路的缺点是需要双电源,且由于R的取值不能过大,否则会使V1深度饱和,影响关断速度,所以R上会有一定的损耗。

4.1.2隔离的驱动电路正激驱动电路(1)正激式驱动电路。

电路原理如图9(a)所示,N3为去磁绕组,S2为所驱动的功率管。

R2为防止功率管栅极、源极端电压振荡的一个阻尼电阻。

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