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什麽是MOS管?MOS管結構原理圖解(應用_優勢_三個極代表)

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2018-11-16

 什麽是mos管

  mos管是金屬(metal)—氧化物(oxide)—半導體(ti) (semiconductor)場效應晶體(ti) 管,或者稱是金屬—絕緣體(ti) (insulator)—半導體(ti) 。MOS管的source和drain是可以對調的,他們(men) 都是在P型backgate中形成的N型區。在多數情況下,這個(ge) 兩(liang) 個(ge) 區是一樣的,即使兩(liang) 端對調也不會(hui) 影響器件的性能。這樣的器件被認為(wei) 是對稱的。

  雙極型晶體(ti) 管把輸入端電流的微小變化放大後,在輸出端輸出一個(ge) 大的電流變化。雙極型晶體(ti) 管的增益就定義(yi) 為(wei) 輸出輸入電流之比(beta)。另一種晶體(ti) 管,叫做場效應管(FET),把輸入電壓的變化轉化為(wei) 輸出電流的變化。FET的增益等於(yu) 它的transconductance, 定義(yi) 為(wei) 輸出電流的變化和輸入電壓變化之比。市麵上常有的一般為(wei) N溝道和P溝道,詳情參考右側(ce) 圖片(N溝道耗盡型MOS管)。而P溝道常見的為(wei) 低壓mos管。

  場效應管通過投影一個(ge) 電場在一個(ge) 絕緣層上來影響流過晶體(ti) 管的電流。事實上沒有電流流過這個(ge) 絕緣體(ti) ,所以FET管的GATE電流非常小。最普通的FET用一薄層二氧化矽來作為(wei) GATE極下的絕緣體(ti) 。這種晶體(ti) 管稱為(wei) 金屬氧化物半導體(ti) (MOS)晶體(ti) 管,或,金屬氧化物半導體(ti) 場效應管(MOSFET)。因為(wei) MOS管更小更省電,所以他們(men) 已經在很多應用場合取代了雙極型晶體(ti) 管。

 mos管優勢

  1.可應用於(yu) 放大。由於(yu) 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。

  2.很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用於(yu) 多級放大器的輸入級作阻抗變換。

  3.可以用作可變電阻。

  4.可以方便地用作恒流源。

  5.可以用作電子開關(guan) 。

  6.在電路設計上的靈活性大。柵偏壓可正可負可零,三極管隻能在正向偏置下工作,電子管隻能在負偏壓下工作。另外輸入阻抗高,可以減輕信號源負載,易於(yu) 跟前級匹配。

  MOS管結構原理圖解

  1、結構和符號(以N溝道增強型為例)

  在一塊濃度較低的P型矽上擴散兩(liang) 個(ge) 濃度較高的N型區作為(wei) 漏極和源極,半導體(ti) 表麵覆蓋二氧化矽絕緣層並引出一個(ge) 電極作為(wei) 柵極。

什麽(me)

  其他MOS管符號

什麽(me)

  2、工作原理(以N溝道增強型為例)

什麽是MOS管?MOS管結構原理圖解(應用_優勢_三個極代表)

  (1)VGS=0時,不管VDS極性如何,其中總有一個(ge) PN結反偏,所以不存在導電溝道。

  VGS=0,ID=0

  VGS必須大於(yu) 0

  管子才能工作。

什麽(me)

  (2)VGS》0時,在Sio2介質中產(chan) 生一個(ge) 垂直於(yu) 半導體(ti) 表麵的電場,排斥P區多子空穴而吸引少子電子。當VGS達到一定值時P區表麵將形成反型層把兩(liang) 側(ce) 的N區溝通,形成導電溝道。

  VGS》0→g吸引電子→反型層→導電溝道

  VGS↑→反型層變厚→VDS↑→ID↑

  (3)VGS≥VT時而VDS較小時:

  VDS↑→ID↑

什麽(me)

  VT:開啟電壓,在VDS作

  用下開始導電時的VGS°

  VT=VGS—VDS

什麽(me)

  (4)VGS》0且VDS增大到一定值後,靠近漏極的溝道被夾斷,形成夾斷區。

  VDS↑→ID不變

  mos管三個極分別是什麽及判定方法

  mos管的三個(ge) 極分別是:G(柵極),D(漏極)s(源及),要求柵極和源及之間電壓大於(yu) 某一特定值,漏極和源及才能導通。

什麽(me)

  1.判斷柵極G

  MOS驅動器主要起波形整形和加強驅動的作用:假如MOS管的G信號波形不夠陡峭,在點評切換階段會(hui) 造成大量電能損耗其副作用是降低電路轉換效率,MOS管發燒嚴(yan) 峻,易熱損壞MOS管GS間存在一定電容,假如G信號驅動能力不夠,將嚴(yan) 峻影響波形跳變的時間。

  將G-S極短路,選擇萬(wan) 用表的R×1檔,黑表筆接S極,紅表筆接D極,阻值應為(wei) 幾歐至十幾歐。若發現某腳與(yu) 其字兩(liang) 腳的電阻均呈無限大,並且交換表筆後仍為(wei) 無限大,則證實此腳為(wei) G極,由於(yu) 它和另外兩(liang) 個(ge) 管腳是絕緣的。

  2.判斷源極S、漏極D

  將萬(wan) 用表撥至R×1k檔分別丈量三個(ge) 管腳之間的電阻。用交換表筆法測兩(liang) 次電阻,其中電阻值較低(一般為(wei) 幾千歐至十幾千歐)的一次為(wei) 正向電阻,此時黑表筆的是S極,紅表筆接D極。因為(wei) 測試前提不同,測出的RDS(on)值比手冊(ce) 中給出的典型值要高一些。

  3.丈量漏-源通態電阻RDS(on)

  在源-漏之間有一個(ge) PN結,因此根據PN結正、反向電阻存在差異,可識別S極與(yu) D極。例如用500型萬(wan) 用表R×1檔實測一隻IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大於(yu) 0.58W(典型值)。

  測試步驟:

  MOS管的檢測主要是判斷MOS管漏電、短路、斷路、放大。

  其步驟如下:

  假如有阻值沒被測MOS管有漏電現象。

  1、把連接柵極和源極的電阻移開,萬(wan) 用表紅黑筆不變,假如移開電阻後表針慢慢逐步退回到高阻或無限大,則MOS管漏電,不變則完好

  2、然後一根導線把MOS管的柵極和源極連接起來,假如指針立刻返回無限大,則MOS完好。

  3、把紅筆接到MOS的源極S上,黑筆接到MOS管的漏極上,好的表針指示應該是無限大。

  4、用一隻100KΩ-200KΩ的電阻連在柵極和漏極上,然後把紅筆接到MOS的源極S上,黑筆接到MOS管的漏極上,這時表針指示的值一般是0,這時是下電荷通過這個(ge) 電阻對MOS管的柵極充電,產(chan) 生柵極電場,因為(wei) 電場產(chan) 生導致導電溝道致使漏極和源極導通,故萬(wan) 用表指針偏轉,偏轉的角度大,放電性越好。

  MOS管(場效應管)的應用領域

  1:工業(ye) 領域、步進馬達驅動、電鑽工具、工業(ye) 開關(guan) 電源

  2:新能源領域、光伏逆變、充電樁、無人機

  3:交通運輸領域、車載逆變器、汽車HID安定器、電動自行車

  4:綠色照明領域、CCFL節能燈、LED照明電源、金鹵燈鎮流器

  MOS管降壓電路

  圖中Q27是N溝道MOS管,U22A的1腳輸出高電平時Q27導通,將VCC—DDR內(nei) 存電壓降壓,得到1.2V—HT總線供電,而U22A的1腳輸出低電平時Q27截止,1.2V_HT總線電壓為(wei) 0V。

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Tags:mos管,MOS管結構,柵極,源極,漏極  
責任編輯:admin
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