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mosfet屬于什么器件,mosfet原理作用介紹
  • 發(fā)布時(shí)間:2024-04-23 20:51:11
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mosfet屬于什么器件,mosfet原理作用介紹
MOSFET屬于單極性器件。MOS管,金屬氧化物氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metal Oxide Semiconductor FET,簡(jiǎn)稱MOS-FET,是應(yīng)用場(chǎng)效應(yīng)原理工作的半導(dǎo)體器件,屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。
場(chǎng)效應(yīng)管(FET)是利用控制輸入回路的電場(chǎng)效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件,由于它僅靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電,又稱單極型晶體管。
MOSFET具有多種類型,包括平面型(Planar MOS)、溝槽型(Trench MOS)、超結(jié)(Super Junction MOS)和屏蔽柵(SGT MOS)等。
MOS管是主要有兩種結(jié)構(gòu)形式:N溝道型和P溝道型。
根據(jù)場(chǎng)效應(yīng)原理的不同,分為耗盡型(當(dāng)柵壓為零時(shí)有較大漏極電流)和增強(qiáng)型(當(dāng)柵壓為零,漏極電流也為零,必須再加一定的柵壓之后才有漏極電流)兩種。
因此,MOS管可以被制構(gòu)成P溝道增強(qiáng)型、P溝道耗盡型、N溝道增強(qiáng)型、N溝道耗盡型4種類型產(chǎn)品。
一般主板上使用最多的是增強(qiáng)型MOS管,NMOS最多,一般多用在信號(hào)控制上,其次是PMOS,多用在電源開關(guān)等方面,耗盡型幾乎不用。
mosfet
MOS管有三個(gè)電極:Gate柵極(表示為“G”)、Source源極(表示為“S”)、Drain漏極(表示為“D”)。接線時(shí),對(duì)于N溝道的電源輸入為D,輸出為S;P溝道的電源輸入為S,輸出為D;且增強(qiáng)型、耗盡型的接法基本一樣。
mosfet
由于生產(chǎn)工藝,一般的MOS管會(huì)有一個(gè)寄生二極管(體二極管)。
mosfet
NMOS和PMOS寄生二極管方向不一樣,NMOS是由S極→D極,PMOS是由D極→S極。
mosfet原理作用
場(chǎng)效應(yīng)管工作原理簡(jiǎn)單來說就是:漏極-源極間流經(jīng)溝道的ID, 用柵極與溝道間的pn結(jié)形成的反偏的柵極電壓進(jìn)行控制。
工作原理:
當(dāng)柵極沒有電壓(Ugs=0)時(shí),漏極和源極之間相當(dāng)于兩個(gè)背靠背的二極管,不會(huì)有電流流過,此時(shí)MOSFET處于截止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)在柵極加上正電壓(Ugs>0)時(shí),柵極和襯底之間會(huì)形成一個(gè)電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)會(huì)吸引襯底中的空穴,同時(shí)排斥源極和漏極之間的電子,使得電子聚集在兩個(gè)N溝道之間的P型半導(dǎo)體中。
當(dāng)Ugs超過一個(gè)閾值(Ugs(th))時(shí),在源極和漏極之間的N型半導(dǎo)體會(huì)形成一個(gè)電子溝道,此時(shí)如果漏極加有正電壓,就可以形成漏極到源極的電流,MOSFET導(dǎo)通。
閾值電壓:Ugs(th)是使MOSFET從截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)所需的電壓,這個(gè)閾值電壓是MOSFET的一個(gè)重要參數(shù),它決定了MOSFET的導(dǎo)通電阻和導(dǎo)通電流。
伏安特性曲線和轉(zhuǎn)移特性曲線:MOSFET的伏安特性曲線和轉(zhuǎn)移特性曲線展示了其輸入輸出特性,即漏極電流(Id)與漏源極間電壓(VDS)的關(guān)系,以及柵源極間電壓(Ugs)與漏源極間電流(Id)的關(guān)系。
綜上所述,MOSFET的工作原理是通過柵極電壓來控制漏極和源極之間的電子溝道,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的控制和調(diào)節(jié)。
MOSFET是一種廣泛應(yīng)用于電子和電路應(yīng)用的半導(dǎo)體器件,具有開關(guān)和信號(hào)放大等功能。
MOS管輸入阻抗高、噪聲低、動(dòng)態(tài)范圍大、功耗小、易于集成等,在開關(guān)電源、鎮(zhèn)流器、高頻感應(yīng)加熱、逆變、焊機(jī)、通信電源等高頻電源領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
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