mos管工作原理
一、mos管的工作原理--mos管简介
mos管,即集成电路中的绝缘场效应管。 mos的英文全称是metal-oxide-semiconductor,即金属氧化物半导体。准确地说,这个名称描述了集成电路中mos管的结构,即:具有一定结构的半导体器件,加上二氧化硅和金属,形成一个栅极。 mos管的源漏是可以倒置的,都是形成在p型背栅中的n型区。大多数情况下,两个区域是相同的,即使两端接反,器件的性能也不会受到影响。这种装置被认为是对称的。
二、mos管的工作原理--mos管的结构特点
mos管的内部结构如下图所示;导通时,只有一种极性的载流子(多个)参与导通,为单极晶体管。导通机制与小功率mos管相同,但结构上有较大差异。低功率 mos 晶体管是横向导电器件。大多数功率mosfet采用垂直导电结构,也称为vmosfet,大大提高了mosfet器件的耐压和耐流能力。能力。
mos管的结构特点
它的主要特点是在金属栅极和沟道之间有一层二氧化硅绝缘层,因此具有非常高的输入电阻。当管子导通时,在两个高浓度n扩散区形成n型导电沟道。 n沟道增强型mos管必须在栅极上正向偏置,只有当栅源电压大于阈值电压时,导电沟道才会产生n沟道mos管。 n沟道耗尽型mos管是指在不施加栅极电压(栅源电压为零)时具有导电沟道的n沟道mos管。
三、mos管的工作原理--mos管的特点
3.1 mos管输入输出特性
对于共源极连接的电路,源极和衬底之间被二氧化硅绝缘层隔开,因此栅极电流为零。
mos管特性
图(a)为共源连接电路,右图为输出特性曲线。
当 vgs
mos管特性
3.2 mos管导通特性
mos管作为开关元件,也有两种工作状态:关断或导通。由于mos管是电压控制元件,其工作状态主要由栅源电压ugs决定。下面以nmos管为例介绍其特点。
mos管特性
图(a)是由nmos增强型晶体管组成的开关电路。
nmos的特性,vgs大于一定值就会导通,适用于源极接地(低端驱动)的情况,只要栅极电压达到4v或10v即可。
pmos的特性,vgs小于一定值就会导通,适用于源极接vcc(驱动)的情况。然而,虽然pmos可以方便地用作高边驱动器,但由于导通电阻大、价格高、替代品种类少,nmos通常用于高边驱动器。
4、mos管工作原理
mos管(带n沟道增强型mos场效应管)的工作原理是利用vgs控制“感应电荷”的数量来改变这些“感应电荷”形成的导电沟道的状态,进而控制泄漏电流的目的。在制造管子时,大量的正离子通过这个过程出现在绝缘层中,因此在界面的另一侧可以感应出更多的负电荷。这些负电荷连接高磁导率杂质的n区,形成导电沟道,因此,即使vgs=0,也有较大的漏电流id。当栅极电压变化时,沟道中感应的电荷量也发生变化,导电沟道的宽度也随之变化,因此漏极电流 id 随栅极电压的变化而变化。
mos管的工作原理
知识延伸
mos管分类
根据沟道材料类型和绝缘栅类型,有n沟道和p沟道两种;按导通方式:mos管分为耗尽型和增强型,所以mos场效应管又分为n沟道耗尽型和增强型。类型; p沟耗尽型和增强型四类。 mos管的分类 mos管的分类
mos管应用
mos管最显着的特点是其良好的开关特性,因此广泛应用于需要电子开关的电路中,如开关电源和电机驱动,以及照明调光。而且,由mos管组成的cmos传感器为相机提供了越来越高的画质,让更多的“摄影师”成为现实。 mos管应用
mos管工作原理—参考资料
1. mos管反激分析的开关损耗
描述:用反激法分析mos管的开关损耗
2、mosfet的工作原理
描述:功率mosfet的结构和工作原理
3、mos和三极管作为开关使用时的区别
说明:mos管和三极管作为开关使用时的区别
关键词:开关电源 传感器