场效应(ying)(ying)管工作原(yuan)理,最全面场效应(ying)(ying)管工作原(yuan)理-KIA MOS管
信息(xi)来源:本站 日期(qi):2017-09-20
简单解释一下MOS场效应管的工作原理。
MOS 场效应管也被称为MOSFET, 既Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor(金属氧化物半导体场效应管)的缩写。它普通有耗尽型和加强型两种。本文运用的为加强型MOS 场效应管,其内部构造见图5。它可分为NPN型PNP型。NPN型通常称为N沟道型,PNP型也叫P沟道型。由图可看出,关于N沟道的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上,同样关于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。我们晓得普通三极管是由输入的电流控制输出的电流。但关于场效应管,其输出电流是由输入的电压(或称电场)控制,能够以为输入电流极小或没有输入电流,这使得该器件有很高的输入阻抗,同时这也是我们称之为场效应管的缘由。
为解释MOS 场效应管的工作原理,我们先理解一下仅含有一个P—N结的二极管的工作过程。如图6所示,我们晓得在二极管加上正向电压(P端接正极,N端接负极)时,二极管导通,其PN结有电流经过。这是由于在P型半导体端为正电压时,N型半导体内的负电子被吸收而涌向加有正电压的P型半导体端,而P型半导体端内的正电子则朝N型半导体端运动,从而构成导通电流。同理,当二极管加上反向电压(P端接负极,N端接正极)时,这时在P型半导体端为负电压,正电子被汇集在P型半导体端,负电子则汇集在N型半导体端,电子不挪动,其PN结没有电流经过,二极管截止。
关于(yu)场效应管(guan)(见图7),在(zai)栅(zha)极(ji)(ji)(ji)没有(you)电(dian)压(ya)(ya)时,由(you)前面剖析可(ke)知,在(zai)源极(ji)(ji)(ji)与漏极(ji)(ji)(ji)之间(jian)(jian)不会有(you)电(dian)流(liu)流(liu)过,此(ci)时场效应管(guan)处与截止(zhi)状(zhuang)态(图7a)。当(dang)有(you)一个正电(dian)压(ya)(ya)加在(zai)N沟(gou)道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)MOS 场效应管(guan)栅(zha)极(ji)(ji)(ji)上时,由(you)于(yu)电(dian)场的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,此(ci)时N型(xing)半(ban)(ban)(ban)导(dao)体(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)源极(ji)(ji)(ji)和(he)漏极(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)负(fu)电(dian)子(zi)被吸收出来(lai)而(er)涌向栅(zha)极(ji)(ji)(ji),但由(you)于(yu)氧化膜的(de)(de)(de)(de)(de)阻挠,使(shi)得(de)电(dian)子(zi)汇集在(zai)两个N沟(gou)道(dao)之间(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)P型(xing)半(ban)(ban)(ban)导(dao)体(ti)中(zhong)(见图7b),从(cong)而(er)构(gou)成(cheng)电(dian)流(liu),使(shi)源极(ji)(ji)(ji)和(he)漏极(ji)(ji)(ji)之间(jian)(jian)导(dao)通。我们(men)也能够想像为(wei)两个N型(xing)半(ban)(ban)(ban)导(dao)体(ti)之间(jian)(jian)为(wei)一条沟(gou),栅(zha)极(ji)(ji)(ji)电(dian)压(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)树立相(xiang)当(dang)于(yu)为(wei)它们(men)之间(jian)(jian)搭(da)了(le)一座桥(qiao)梁,该桥(qiao)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小由(you)栅(zha)压(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小决(jue)议(yi)。图8给出了(le)P沟(gou)道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)MOS 场效应管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)过程,其工(gong)(gong)作(zuo)原理(li)相(xiang)似(si)这里(li)不再反复。
下(xia)面简述一(yi)下(xia)用(yong)C-MOS场(chang)(chang)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)管(guan)(guan)(加强(qiang)(qiang)型(xing)MOS 场(chang)(chang)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)管(guan)(guan))组成的(de)(de)(de)应(ying)(ying)(ying)用(yong)电(dian)(dian)路的(de)(de)(de)工作过程(cheng)(见图9)。电(dian)(dian)路将一(yi)个(ge)加强(qiang)(qiang)型(xing)P沟道(dao)(dao)(dao)MOS场(chang)(chang)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)管(guan)(guan)和(he)一(yi)个(ge)加强(qiang)(qiang)型(xing)N沟道(dao)(dao)(dao)MOS场(chang)(chang)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)管(guan)(guan)组合在一(yi)同(tong)运(yun)用(yong)。当输(shu)(shu)入(ru)端为低(di)电(dian)(dian)平常(chang),P沟道(dao)(dao)(dao)MOS场(chang)(chang)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)管(guan)(guan)导(dao)通(tong),输(shu)(shu)出端与电(dian)(dian)源正极接通(tong)。当输(shu)(shu)入(ru)端为高电(dian)(dian)平常(chang),N沟道(dao)(dao)(dao)MOS场(chang)(chang)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)管(guan)(guan)导(dao)通(tong),输(shu)(shu)出端与电(dian)(dian)源地接通(tong)。在该电(dian)(dian)路中,P沟道(dao)(dao)(dao)MOS场(chang)(chang)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)管(guan)(guan)和(he)N沟道(dao)(dao)(dao)MOS场(chang)(chang)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)管(guan)(guan)总(zong)是在相(xiang)反的(de)(de)(de)状(zhuang)态下(xia)工作,其相(xiang)位输(shu)(shu)入(ru)端和(he)输(shu)(shu)出端相(xiang)反。经过这种(zhong)工作方式我们能够取得较大的(de)(de)(de)电(dian)(dian)流(liu)输(shu)(shu)出。同(tong)时由于(yu)漏(lou)电(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)影响,使得栅(zha)压在还没有到0V,通(tong)常(chang)在栅(zha)极电(dian)(dian)压小于(yu)1到2V时,MOS场(chang)(chang)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)管(guan)(guan)既被关断(duan)。不(bu)同(tong)场(chang)(chang)效(xiao)(xiao)(xiao)应(ying)(ying)(ying)管(guan)(guan)其关断(duan)电(dian)(dian)压略有不(bu)同(tong)。也正由于(yu)如(ru)此,
使得该电(dian)路不会由(you)于两管同时导通而形成电(dian)源短(duan)路。
由以(yi)上(shang)剖析我们能够画出原理图中MOS场(chang)效(xiao)应管电(dian)路(lu)局部的(de)工作过程。
联系方式:邹先(xian)生
联系电话(hua):0755-83888366-8022
手机:18123972950
QQ:2880195519
联系(xi)地址(zhi):深圳市福田(tian)区(qu)车公庙天(tian)安(an)数码城天(tian)吉大厦CD座5C1
请搜微信(xin)公众(zhong)(zhong)号:“KIA半导(dao)体”或扫(sao)一扫(sao)下图(tu)“关(guan)注(zhu)”官方微信(xin)公众(zhong)(zhong)号
请“关注”官方(fang)微信公众号:提(ti)供 MOS管 技术帮助