MOS管的開通過程關(guān)于MOS管的開通過程,網(wǎng)絡(luò)上有許多文檔進(jìn)行分析,其來源應(yīng)為一篇帶感性負(fù)載的MOS管開通過程的分析,很多轉(zhuǎn)發(fā)該文章的網(wǎng)文卻常常忽略了這一點,把這個過程當(dāng)做了所有場景下MOS的開通過程。因此,在分析之前,先說明本文分析的前提:阻性負(fù)載下,VDS固定時,加驅(qū)動電壓VGS的情況下,MOS管的導(dǎo)通過程分析。
帶阻性負(fù)載的MOS管電路在GS、GD、DS之間都有寄生電容,在DS之間還有一個寄生二極管。在t0時刻,MOS管柵極加一驅(qū)動電壓VGS,其值為MOS管完全導(dǎo)通所需要的驅(qū)動電壓VGS(sat)后續(xù),若負(fù)載繼續(xù)加重,使漏極電流繼續(xù)上升,則MOS管的電流將會飽和,MOS管進(jìn)入飽和區(qū)。 MOS管的漏極電流隨著柵極電壓的增加而增加。車規(guī)級MOS管購買聯(lián)系電話
夾斷區(qū):當(dāng)VGS
MOS管重要特性:2.損失特性不管是NMOS還是PMOS,導(dǎo)通后都有導(dǎo)通電阻存在,電流就會被電阻消耗能量,這部分消耗的能量叫做導(dǎo)通損耗。小功率MOS管導(dǎo)通電阻一般在幾毫歐至幾十毫歐左右,選擇導(dǎo)通電阻小的MOS管會減小導(dǎo)通損耗。MOS管在進(jìn)行導(dǎo)通和截止時,兩端的電壓有一個降落過程,流過的電流有一個上升的過程,在這段時間內(nèi),MOS管的損失是電壓和電流的乘積,這稱之為開關(guān)損失。通常開關(guān)損失比導(dǎo)通損失大得多,而且開關(guān)頻率越快,損失也越大。導(dǎo)通瞬間電壓和電流的乘積越大,構(gòu)成的損失也就越大??s短開關(guān)時間,可以減小每次導(dǎo)通時的損失;降低開關(guān)頻率,可以減小單位時間內(nèi)的開關(guān)次數(shù)。這兩種辦法都可以減小開關(guān)損失。
MOS管有什么優(yōu)點:1)輸入阻抗高,驅(qū)動功率?。嚎刂品绞綖殡妷嚎刂?,比較方便。由于柵源之間是二氧化硅(SiO2)絕緣層,柵源之間的直流電阻基本上就是SiO2絕緣電阻,一般達(dá)100MΩ左右,交流輸入阻抗基本上就是輸入電容的容抗。由于輸入阻抗高,對激勵信號不會產(chǎn)生壓降,有電壓就可以驅(qū)動,所以驅(qū)動功率極小(靈敏度高)。一般的晶體三極管必需有基極電壓Vb,再產(chǎn)生基極電流Ib,才能驅(qū)動集電極電流的產(chǎn)生。晶體三極管的驅(qū)動是需要功率的(Vb×Ib)。
2)開關(guān)速度快:MOSFET的開關(guān)速度和輸入的容性特性的有很大關(guān)系,由于輸入容性特性的存在,使開關(guān)的速度變慢,但是在作為開關(guān)運用時,可降低驅(qū)動電路內(nèi)阻,加快開關(guān)速度(輸入采用了后述的“灌流電路”驅(qū)動,加快了容性的充放電的時間)。MOSFET只靠多子導(dǎo)電,不存在少子儲存效應(yīng),因而關(guān)斷過程非常迅速,開關(guān)時間在10—100ns之間,工作頻率可達(dá)100kHz以上,普通的晶體三極管由于少數(shù)載流子的存儲效應(yīng),使開關(guān)總有滯后現(xiàn)象,影響開關(guān)速度的提高(目前采用MOS管的開關(guān)電源其工作頻率可以輕易的做到100K/S~150K/S,這對于普通的大功率晶體三極管來說是難以想象的)。 如何為MOS管選擇合適的驅(qū)動電路。
MOS管快速入門到精通
6.MOS管的開關(guān)條件N溝道—導(dǎo)通時Ug>Us,Ugs>Ugs(th)時導(dǎo)通P溝道—導(dǎo)通時Ug<Us,Ugs<Ugs(th)時導(dǎo)通總之,導(dǎo)通條件:|Ugs|>|Ugs(th)|
7.相關(guān)概念BJTBipolarJunctionTransistor雙極性晶體管,BJT是電流控制器件;FETFieldEffectTransistor場效應(yīng)晶體管,F(xiàn)ET是電壓控制器件.按結(jié)構(gòu)場效應(yīng)管分為:結(jié)型場效應(yīng)(簡稱JFET)、絕緣柵場效應(yīng)(簡稱MOSFET)兩大類按溝道材料:結(jié)型和絕緣柵型各分N溝道和P溝道兩種.按導(dǎo)電方式:耗盡型與增強(qiáng)型,結(jié)型場效應(yīng)管均為耗盡型,絕緣柵型場效應(yīng)管既有耗盡型的,也有增強(qiáng)型的??偟膩碚f場效應(yīng)晶體管可分為結(jié)場效應(yīng)晶體管和MOS場效應(yīng)晶體管,而MOS場效應(yīng)晶體管又分為N溝耗盡型和增強(qiáng)型;P溝耗盡型和增強(qiáng)型四大類。
8.MOS管重要參數(shù)①封裝②類型(NMOS、PMOS)③耐壓Vds(器件在斷開狀態(tài)下漏極和源極所能承受的闕值的電壓)④飽和電流Id⑤導(dǎo)通阻抗Rds⑥柵極閾值電壓Vgs(th) MOS管的制造工藝包括沉積氧化物、蝕刻金屬、摻雜半導(dǎo)體等步驟。車規(guī)級MOS管購買聯(lián)系電話
mos管的三個極電壓關(guān)系。車規(guī)級MOS管購買聯(lián)系電話
N溝道耗盡型場效應(yīng)管原理:N溝道耗盡型MOS管的結(jié)構(gòu)與增強(qiáng)型MOS管結(jié)構(gòu)類似,只有一點不同,就是N溝道耗盡型MOS管9在柵極電壓VGS=0時,溝道已經(jīng)存在。這是因為N溝道是在制造過程中采用離子注入。法預(yù)先在D、S之間襯底的表面、柵極下方的SiO2絕緣層中摻入了大量的金屬正離子,該溝道亦稱為初始溝道。當(dāng)VGS=0時,這些正離子已經(jīng)感應(yīng)出反型層,形成了溝道,所以只要有漏源電壓,就有漏極電流存在;當(dāng)VGS>0時,將使ID進(jìn)一步增加;VGS<0時,隨著VGS的減小,漏極電流逐漸減小,直至ID=0。對應(yīng)ID=0的VGS稱為夾斷電壓或閾值電壓,用符號VGS(off)或Up表示。由于耗盡型MOSFET在VGS=0時,漏源之間的溝道已經(jīng)存在,所以只要加上VDS,就有ID流通。如果增加正向柵壓VGSa,柵極與襯底之間的電場將使溝道中感應(yīng)更多的電子,溝道變厚,溝道的電導(dǎo)增大。 車規(guī)級MOS管購買聯(lián)系電話