mos管导通和截止

mos管导通条件

mos管(guan)导(dao)(dao)通(tong)(tong)和截止由栅(zha)(zha)源(yuan)电(dian)压(ya)来(lai)控制，对于(yu)(yu)增强型场(chang)效应(ying)管(guan)来(lai)说，N沟道的(de)管(guan)子加正向电(dian)压(ya)即导(dao)(dao)通(tong)(tong)，P沟道的(de)管(guan)子则加反(fan)向电(dian)压(ya)。一般2V～4V就(jiu)可以了。但是(shi)，场(chang)效应(ying)管(guan)分(fen)为增强型（常(chang)开型）和耗(hao)尽型（常(chang)闭型），增强型的(de)管(guan)子是(shi)需要加电(dian)压(ya)才能导(dao)(dao)通(tong)(tong)的(de)，而耗(hao)尽型管(guan)子本来(lai)就(jiu)处于(yu)(yu)导(dao)(dao)通(tong)(tong)状态(tai)，加栅(zha)(zha)源(yuan)电(dian)压(ya)是(shi)为了使其(qi)截止。

开关只有(you)两种(zhong)状态通和断，三极管和场效应管工作有(you)三种(zhong)状态：

1、截止；

2、线性放(fang)大；

3、饱和(he)（基极(ji)电流继续增加而集(ji)电极(ji)电流不再增加）；

使(shi)晶体(ti)(ti)管(guan)只(zhi)工作(zuo)在(zai)1和(he)(he)(he)3状态(tai)的(de)电(dian)路(lu)(lu)称之为开(kai)(kai)关电(dian)路(lu)(lu)，一般以(yi)(yi)晶体(ti)(ti)管(guan)截止(zhi)，集电(dian)极不(bu)吸收电(dian)流(liu)表示(shi)(shi)关；以(yi)(yi)晶体(ti)(ti)管(guan)饱和(he)(he)(he)，发射极和(he)(he)(he)集电(dian)极之间(jian)的(de)电(dian)压差(cha)接近(jin)于0V时(shi)表示(shi)(shi)开(kai)(kai)。开(kai)(kai)关电(dian)路(lu)(lu)用(yong)于数字电(dian)路(lu)(lu)时(shi)，输出电(dian)位(wei)接近(jin)0V时(shi)表示(shi)(shi)0，输出电(dian)位(wei)接近(jin)电(dian)源电(dian)压时(shi)表示(shi)(shi)1。所以(yi)(yi)数字集成电(dian)路(lu)(lu)内部的(de)晶体(ti)(ti)管(guan)都工作(zuo)在(zai)开(kai)(kai)关状态(tai)。 场效应管(guan)按沟道分可分为Ｎ沟道和(he)(he)(he)Ｐ沟道管(guan)（在(zai)符号图中可看到中间(jian)的(de)箭头方向不(bu)一样）。

按材料分(fen)可分(fen)为结(jie)型(xing)(xing)(xing)管和(he)绝(jue)(jue)缘(yuan)(yuan)栅(zha)型(xing)(xing)(xing)管，绝(jue)(jue)缘(yuan)(yuan)栅(zha)型(xing)(xing)(xing)又分(fen)为耗(hao)尽型(xing)(xing)(xing)和(he)增(zeng)强(qiang)型(xing)(xing)(xing)，一般主板上(shang)大多是绝(jue)(jue)缘(yuan)(yuan)栅(zha)型(xing)(xing)(xing)管简称MOS管，并(bing)且大多采用增(zeng)强(qiang)型(xing)(xing)(xing)的Ｎ沟道，其次是增(zeng)强(qiang)型(xing)(xing)(xing)的Ｐ沟道，结(jie)型(xing)(xing)(xing)管和(he)耗(hao)尽型(xing)(xing)(xing)管几乎不用。

MOS管(guan)由多数(shu)载流子(zi)(zi)参与导电(dian),也(ye)称为(wei)单极(ji)(ji)型(xing)晶体管(guan).它(ta)属于电(dian)压控制型(xing)半导体器(qi)(qi)件(jian).场(chang)效应(ying)管(guan)是利用多数(shu)载流子(zi)(zi)导电(dian),所以称之(zhi)为(wei)单极(ji)(ji)型(xing)器(qi)(qi)件(jian),而晶体管(guan)是即有多数(shu)载流子(zi)(zi),也(ye)利用少数(shu)载流子(zi)(zi)导电(dian),被称之(zhi)为(wei)双极(ji)(ji)型(xing)器(qi)(qi)件(jian).有些场(chang)效应(ying)管(guan)的源(yuan)极(ji)(ji)和(he)漏极(ji)(ji)可(ke)(ke)以互换使用,栅压也(ye)可(ke)(ke)正可(ke)(ke)负,灵活(huo)性比晶体管(guan)好。

mos管导通和截止过程

导通时序可(ke)分为to~t1、t1~t2、 t2~t3 、t3~t4四个时间段，这(zhei)四个时间段有不同的等效电路。

1）t0-t1：C GS1 开始充电，栅(zha)极电压还没有到达V GS（th），导(dao)电沟道没有形成，MOSFET仍处(chu)于关闭状(zhuang)态。

2）[t1-t2]区(qu)间(jian), GS间(jian)电(dian)压到(dao)(dao)达Vgs（th），DS间(jian)导电(dian)沟道开始形成，MOSFET开启(qi)，DS电(dian)流增加到(dao)(dao)ID, Cgs2 迅速充电(dian)，Vgs由Vgs（th）指数增长到(dao)(dao)Va。

3）[t2-t3]区间,MOSFET的(de)DS电(dian)(dian)(dian)压降至(zhi)与Vgs相(xiang)同(tong),产生Millier效(xiao)应，Cgd电(dian)(dian)(dian)容(rong)大大增(zeng)加,栅极(ji)(ji)电(dian)(dian)(dian)流(liu)持续流(liu)过，由于C gd 电(dian)(dian)(dian)容(rong)急剧增(zeng)大，抑制了栅极(ji)(ji)电(dian)(dian)(dian)压对Cgs 的(de)充电(dian)(dian)(dian),从而使得(de)Vgs 近乎(hu)水平状态，Cgd 电(dian)(dian)(dian)容(rong)上电(dian)(dian)(dian)压增(zeng)加,而DS电(dian)(dian)(dian)容(rong)上的(de)电(dian)(dian)(dian)压继续减(jian)小。

4）[t3-t4]区间,至t3时(shi)刻(ke),MOSFET的(de)DS电(dian)(dian)(dian)压(ya)降至饱和(he)导通时(shi)的(de)电(dian)(dian)(dian)压(ya),Millier效(xiao)应影响变小(xiao)，Cgd 电(dian)(dian)(dian)容变小(xiao)并和(he)Cgs 电(dian)(dian)(dian)容一起由外部驱动电(dian)(dian)(dian)压(ya)充电(dian)(dian)(dian), Cgs 电(dian)(dian)(dian)容的(de)电(dian)(dian)(dian)压(ya)上升,至t4时(shi)刻(ke)为止.此时(shi)C gs 电(dian)(dian)(dian)容电(dian)(dian)(dian)压(ya)已(yi)达稳态,DS间电(dian)(dian)(dian)压(ya)也达最小(xiao)，MOSFET完全开(kai)启(qi)。

关于mos管导通和截止详解分析

NMOS（如IRF540N）：原理图封装(zhuang)引脚由下到上依次为(wei)(wei)S、G、D，PCB封装(zhuang)引脚从左(zuo)到右依次为(wei)(wei)GDS，做开关时由D串(chuan)联到负(fu)极，Vgs为(wei)(wei)正(zheng)电压导(dao)通(tong)（具(ju)体参(can)照Vgs关系图标），一(yi)般4V为(wei)(wei)临界(jie)点(dian)，Vgs越大导(dao)通(tong)越彻底(di)；?

PMOS（如IRF9Z34）：PCB封装(zhuang)也为GDS，做开关时从(cong)S串联接到正极，Vgs为负电(dian)压(ya)导(dao)通，一般以-4V为临(lin)界(jie)点，即(ji)Vgs<=-4V时导(dao)通，Vgs绝对值越(yue)(yue)大导(dao)通越(yue)(yue)彻底(di)，Vgs大于-4V则截(jie)止。下图为540Vgs关系：

下图为9z34Vgs关系：

各种情况中的mos管导通和截止判断

在(zai)各种情况中的(de)mos管导通和截止判断(duan)，非门电(dian)路无法用(yong)(yong)二极管构(gou)成(cheng)，得用(yong)(yong)晶(jing)体三MAX4180EUT+T极管来构(gou)成(cheng)，这一点与前面介(jie)绍(shao)的(de)或(huo)门电(dian)路和与门电(dian)路不同。

关于非门(men)电路主要说明下(xia)列(lie)几(ji)点。

(1)非门电(dian)(dian)路(lu)只(zhi)有一(yi)个(ge)输入端(duan)，这一(yi)点同前(qian)面介绍的两(liang)种(zhong)门电(dian)(dian)路(lu)不同，输出端(duan)为一(yi)个(ge)。

(2)当数字系统(tong)中需要进行非(fei)逻辑运(yun)算时，可以用非(fei)门电(dian)路来(lai)实现。

(3)关于非(fei)逻辑(ji)(ji)要记(ji)住：1的(de)非(fei)逻辑(ji)(ji)是(shi)0，0的(de)非(fei)逻辑(ji)(ji)是(shi)1。逻辑(ji)(ji)中(zhong)只有1和0两种状态，记(ji)住非(fei)逻辑(ji)(ji)就是(shi)相反(fan)的(de)结论，可方便进行非(fei)逻辑(ji)(ji)运算和分析

(4)由于(yu)构成(cheng)非门(men)电(dian)路(lu)的半导(dao)体器(qi)件不同(tong)，有多种非门(men)电(dian)路(lu)。其中，MOS非门(men)电(dian)路(lu)有3类：一(yi)是(shi)NMOS型，二是(shi)PMOS型，三是(shi)COMS型，它们(men)的区别主要是(shi)所用MOS管不同(tong)和(he)电(dian)路(lu)结构不同(tong)，其中COMS非门(men)电(dian)路(lu)应用最(zui)为(wei)广泛，性能最(zui)好。

(5)在分(fen)析(xi)(xi)(xi)MOS管导(dao)通与(yu)截止时，有一个简便(bian)方法，要(yao)看(kan)(kan)(kan)3个方面：一是(shi)看(kan)(kan)(kan)是(shi)增强型(xing)还是(shi)耗(hao)尽型(xing)，二看(kan)(kan)(kan)MOS管箭头方向（也(ye)就是(shi)看(kan)(kan)(kan)是(shi)什么沟(gou)道），三是(shi)看(kan)(kan)(kan)栅极是(shi)高电平1还是(shi)低电平Oo为方便(bian)电路分(fen)析(xi)(xi)(xi)，将各种情况用图(tu)8-14来表示，进行电路分(fen)析(xi)(xi)(xi)时可(ke)根据此图(tu)来作出MOS管导(dao)通和(he)截止的判断。

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