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mos場效應管四個區域

工程師 ? 來源:未知 ? 作者:姚遠香 ? 2018-08-24 14:38 ? 次閱讀

N溝道增強型MOS管的四個區域

1)可變電阻區(也稱非飽和區)

滿足Ucs》Ucs(th)(開啟電壓),uDs《UGs-Ucs(th),為圖中預夾斷軌跡左邊的區域其溝道開啟。在該區域UDs值較小,溝道電阻基本上僅受UGs控制。當uGs一定時,ip與uDs成線性關系,該區域近似為一組直線。這時場效管D、S間相當于一個受電壓UGS控制的可變電阻。

2)恒流區(也稱飽和區、放大區、有源區)

滿足Ucs≥Ucs(h)且Ubs≥UcsUssth),為圖中預夾斷軌跡右邊、但尚未擊穿的區域,在該區域內,當uGs一定時,ib幾乎不隨UDs而變化,呈恒流特性。i僅受UGs控制,這時場效應管D、S間相當于一個受電壓uGs控制的電流源。場效應管用于放大電路時,一般就工作在該區域,所以也稱為放大區。

3)夾斷區(也稱截止區)

夾斷區(也稱截止區)滿足ucs《Ues(th)為圖中靠近橫軸的區域,其溝道被全部夾斷,稱為全夾斷,io=0,管子不工作。

4)擊穿區位

擊穿區位于圖中右邊的區域。隨著UDs的不斷增大,PN結因承受太大的反向電壓而擊穿,ip急劇增加。工作時應避免管子工作在擊穿區。

轉移特性曲線可以從輸出特性曲線。上用作圖的方法求得。例如在圖3( a)中作Ubs=6V的垂直線,將其與各條曲線的交點對應的i、Us值在ib- Uss 坐標中連成曲線,即得到轉移性曲線,如圖3(b)所示。

mos場效應管四個區域

mos場效應管的參數

場效應管的參數很多,包括直流參數、交流參數和極限參數,但普通運用時只需關注以下主要參數:飽和漏源電流IDSS夾斷電壓Up,(結型管和耗盡型絕緣柵管,或開啟電壓UT(加強型絕緣柵管)、跨導gm、漏源擊穿電壓BUDS、最大耗散功率PDSM和最大漏源電流IDSM。

(1)飽和漏源電流

飽和漏源電流IDSS是指結型或耗盡型絕緣柵場效應管中,柵極電壓UGS=0時的漏源電流。

(2)夾斷電壓

夾斷電壓UP是指結型或耗盡型絕緣柵場效應管中,使漏源間剛截止時的柵極電壓。如同4-25所示為N溝道管的UGS一ID曲線,可明白看出IDSS和UP的意義。如圖4-26所示為P溝道管的UGS-ID曲線。

mos場效應管四個區域

(3)開啟電壓

開啟電壓UT是指加強型絕緣柵場效應管中,使漏源間剛導通時的柵極電壓。如圖4-27所示為N溝道管的UGS-ID曲線,可明白看出UT的意義。如圖4-28所示為P溝道管的UGS-ID曲線。

mos場效應管四個區域

(4)跨導

跨導gm是表示柵源電壓UGS對漏極電流ID的控制才能,即漏極電流ID變化量與柵源電壓UGS變化量的比值。9m是權衡場效應管放大才能的重要參數。

(5)漏源擊穿電壓

漏源擊穿電壓BUDS是指柵源電壓UGS一定時,場效應管正常工作所能接受的最大漏源電壓。這是一項極限參數,加在場效應管上的工作電壓必需小于BUDS。

(6)最大耗散功率

最大耗散功率PDSM也是—項極限參數,是指場效應管性能不變壞時所允許的最大漏源耗散功率。運用時場效應管實踐功耗應小于PDSM并留有—定余量。

(7)最大漏源電流

最大漏源電流IDSM是另一項極限參數,是指場效應管正常工作時,漏源間所允許經過的最大電流。場效應管的工作電流不應超越IDSM。

MOS管工作原理

MOS管的工作原理(以N溝道增強型MOS場效應管)它是利用VGS來控制“感應電荷”的多少,以改變由這些“感應電荷”形成的導電溝道的狀況,然后達到控制漏極電流的目的。在制造管子時,通過工藝使絕緣層中出現大量正離子,故在交界面的另一側能感應出較多的負電荷,這些負電荷把高滲雜質的N區接通,形成了導電溝道,即使在VGS=0時也有較大的漏極電流ID。當柵極電壓改變時,溝道內被感應的電荷量也改變,導電溝道的寬窄也隨之而變,因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。

mos場效應管作用

一、場效應管可應用于放大。由于場效應管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器。

二、場效應管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換。

三、場效應管可以用作可變電阻。

四、場效應管可以方便地用作恒流源。

五、場效應管可以用作電子開關。

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