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MOS管学名是场(chang)效应管(guan)，是金属(shu)-氧(yang)化(hua)物-半导体(ti)型(xing)场(chang)效应管(guan)，英文：MOSFET（MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor），属(shu)于(yu)绝缘栅型(xing)。本文就结构(gou)构(gou)造、特(te)点、实(shi)用电路等几个方面用工程师的(de)话简单描述(shu)。

解释1：n型

表示的是p型mos管，读者可以(yi)依据此(ci)图(tu)理(li)(li)解n型的，都是反(fan)过来即可。因此(ci)，不(bu)难理(li)(li)解，n型的如图(tu)在(zai)栅极加正压(ya)会导(dao)致(zhi)导(dao)通，而p型的相反(fan)。

解释2：左右对称

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，恰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。我的年青时用过不带二极管的mos管驱动。图示左右(you)是(shi)对(dui)称的，难(nan)免会有人(ren)问怎么区分源(yuan)极(ji)(ji)和漏极(ji)(ji)呢？实在原理上，源(yuan)极(ji)(ji)和漏极(ji)(ji)确实是(shi)对(dui)称的，是(shi)不(bu)区分的。非(fei)常轻易被静电击穿，平时要放在铁质罐子(zi)里，它的源(yuan)极(ji)(ji)和漏极(ji)(ji)就(jiu)是(shi)随(sui)便接。

解释3：沟道

下面(mian)图中(zhong)，下边的p型中(zhong)间一个窄长(zhang)条(tiao)就是沟道，使(shi)得(de)左右两(liang)块P型极连在一起，因(yin)此mos管导通后是电阻(zu)特性，因(yin)此它(ta)的一个重要参数就是导通电阻(zu)，选用mos管必需清晰这个参数是否符合需求。

相对于(yu)耗尽型(xing)，增强型(xing)是通(tong)过“加厚(hou)”导电(dian)沟道(dao)的(de)厚(hou)度(du)来导通(tong)，如图。因为电(dian)场(chang)的(de)强度(du)与(yu)间隔平方成正比，因此，电(dian)场(chang)强到(dao)一定程度(du)之后(hou)，电(dian)压下降引(yin)起(qi)的(de)沟道(dao)加厚(hou)就不(bu)显著了，也是由于(yu)n型(xing)负离子(zi)的(de)“退让”是越来越难的(de)。

解释4：如何工作在放大区

这个高阻抗特点(dian)被广泛用于运(yun)放(fang)，运(yun)放(fang)分析的(de)虚(xu)连、虚(xu)断两个重(zhong)要原则就是基于这个特点(dian)。

mos管也能工作在放大区，而且很常见(jian)。

做镜像电流源、运放、反馈控制(zhi)等，都是利用(yong)mos管工作在放大区，因(yin)为(wei)(wei)mos管的(de)特性，当(dang)沟(gou)道(dao)处于似通非通时，栅极电压直(zhi)接影响沟(gou)道(dao)的(de)导电能力，呈现(xian)一(yi)定的(de)线性关系(xi)。因(yin)为(wei)(wei)栅极与(yu)源漏隔离(li)，因(yin)此其(qi)输入阻抗可(ke)视(shi)为(wei)(wei)无限大，当(dang)然(ran)，随频率增加阻抗就越(yue)来越(yue)小，一(yi)定频率时，就变得不可(ke)忽视(shi)。这是三(san)极管不可(ke)相比的(de)。

解释5：发烧原因

主(zhu)要考虑的(de)发烧，温度下降(jiang)就恢(hui)复。要留意这种保护状态的(de)后果(guo)。第三(san)个原因是导(dao)通后，沟道有电阻，过(guo)主(zhu)电流，形成发烧。

很(hen)多mos管(guan)具有结温过高(gao)保(bao)护，所谓结温就是金属氧化膜下(xia)面的(de)沟道区域温度，一(yi)般是150摄氏度。超过此温度，mos管(guan)不可能导通(tong)。另一(yi)个原因是当栅极电压爬升(sheng)缓慢时，导通(tong)状态要“途经(jing)”一(yi)个由封(feng)闭到导通(tong)的(de)临界点，这时，导通(tong)电阻很(hen)大，发烧(shao)比较厉害(hai)。有电流(liu)就有发烧(shao)，并非电场型的(de)就没有电流(liu)。

mos管发烧，主(zhu)要原因之一是寄生电(dian)(dian)容在频繁开(kai)启封闭时(shi)，显现交流(liu)特性而具有(you)阻抗，形(xing)成(cheng)电(dian)(dian)流(liu)。

解释6：区别

相(xiang)称于预(yu)先形(xing)成了(le)不能导通的(de)沟道(dao)，严格讲(jiang)应该是(shi)耗尽型(xing)了(le)。下图(tu)仅仅是(shi)原理性的(de)，实(shi)际(ji)的(de)元(yuan)件(jian)增(zeng)加(jia)了(le)源-漏(lou)之(zhi)间(jian)跨接的(de)保(bao)护(hu)二(er)极管(guan)，从(cong)而区分了(le)源极和漏(lou)极。实(shi)际(ji)的(de)元(yuan)件(jian)，p型(xing)的(de)，衬底是(shi)接正电源的(de)，使得(de)栅极预(yu)先成为相(xiang)对负电压，因此(ci)p型(xing)的(de)管(guan)子，栅极不用加(jia)负电压了(le)，接地就能保(bao)证导通。好(hao)处(chu)是(shi)显著的(de)，应用时抛开了(le)负电压。

解释7：金属氧化物膜

在直流电气上，栅极和源漏极是(shi)断(duan)路(lu)。不难理解(jie)，这个膜越(yue)(yue)薄：电(dian)(dian)(dian)场作用越(yue)(yue)好、坎压越(yue)(yue)小、相同(tong)栅极(ji)电(dian)(dian)(dian)压时导通(tong)能力越(yue)(yue)强。 坏处是(shi)：越(yue)(yue)轻易击(ji)穿、工(gong)艺制(zhi)作难度越(yue)(yue)大而价格越(yue)(yue)贵。例如(ru)导通(tong)电(dian)(dian)(dian)阻在(zai)(zai)欧姆级的(de)，而2402等在(zai)(zai)十毫(hao)欧级的(de)，图中有指(zhi)示，这个膜是(shi)绝缘的(de)，用来电(dian)(dian)(dian)气隔离，使得栅极(ji)只(zhi)能形成电(dian)(dian)(dian)场，不能通(tong)过直流电(dian)(dian)(dian)，因此是(shi)用电(dian)(dian)(dian)压控制(zhi)的(de)。

解释8：寄生电容

下图的栅极通过金属氧化物与衬底形成一个电容，越是高品质的mos，膜越薄，寄生电容越大，经常mos管的寄生电容达到nF级。这个参数是mos管选择时至关重要的参数之一，必须考虑清楚。Mos管用于控制大电流通断，经常被要求数十K乃至数M的开关频率，在这种用途中，栅极信号具有交流特征，频率越高，交流成分越大，寄生电容就能通过交流电流的形式通过电流，形成栅极电流。消耗的电能、产生的热量不可忽视，甚至成为主要问题。为了追求高速，需要强大的栅极驱动，也是这个道理。试想，弱驱动信号瞬间变为高电平，但是为了“灌满”寄生电容需要时间，就会产生上升沿变缓，对开关频率形(xing)成重大威胁直(zhi)至不能工作。

解释9：增强型

耗尽型的(de)(de)(de)是事先做出一(yi)(yi)个导(dao)通层，用栅(zha)极(ji)(ji)(ji)来(lai)加厚或者减薄来(lai)控制源漏(lou)的(de)(de)(de)导(dao)通。但(dan)这种管子一(yi)(yi)般不出产，在(zai)市道(dao)市情基本见(jian)不到。栅(zha)极(ji)(ji)(ji)电(dian)压越低，则p型(xing)源、漏(lou)极(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)正离(li)(li)子就(jiu)越靠近中间，n衬(chen)底的(de)(de)(de)负离(li)(li)子就(jiu)越阔(kuo)别(bie)栅(zha)极(ji)(ji)(ji)，栅(zha)极(ji)(ji)(ji)电(dian)压达到一(yi)(yi)个值，叫(jiao)阀值或坎(kan)压时(shi)，由p型(xing)游(you)离(li)(li)出来(lai)的(de)(de)(de)正离(li)(li)子连在(zai)一(yi)(yi)起，形成(cheng)通道(dao)，就(jiu)是图(tu)示效果。因(yin)此(ci)，轻(qing)易(yi)理解，栅(zha)极(ji)(ji)(ji)电(dian)压必需低到一(yi)(yi)定程度(du)才能导(dao)通，电(dian)压越低，通道(dao)越厚，导(dao)通电(dian)阻越小。所以(yi)，大家平时(shi)说mos管，就(jiu)默认(ren)是增强型(xing)的(de)(de)(de)。

相(xiang)对于耗尽型，增强(qiang)(qiang)型是通过(guo)“加厚”导电(dian)沟道的厚度来(lai)导通，如图。因(yin)为(wei)电(dian)场的强(qiang)(qiang)度与(yu)间隔(ge)平方成正(zheng)比，因(yin)此，电(dian)场强(qiang)(qiang)到(dao)一定程度之后，电(dian)压(ya)下(xia)降(jiang)引起的沟道加厚就不显著了，也是由于n型负离子的“退(tui)让”是越来(lai)越难(nan)的。

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