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(mosfet是什么)-mos管怎么测试好坏
栅极,沟道,电压(mosfet是什么)-mos管怎么测试好坏
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
MOS 管的分类
MOSFET可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。
▲ MOSFET种类与电路符号
对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小,且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。
概念1:MOSFET耗尽型和增强型的区别:
耗尽模式
当栅极端子两端没有电压时,通道将显示其最大电导。而当栅极端子两端的电压为正或负时,则沟道电导率会降低。
增强模式
当栅极端子两端没有电压时,该器件将不导通。当栅极端子两端的电压最大时,该器件将显示出增强的导电性。
相对于耗尽型,增强型是通过“加厚”导电沟道的厚度来导通,如图,栅极电压越低,则p型源、漏极的正离子就越靠近中间,n衬底的负离子就越远离栅极,栅极电压达到一个值,叫阀值或坎压时,由p型游离出来的正离子连在一起,形成通道,就是图示效果。
因此,容易理解,栅极电压必须低到一定程度才能导通,电压越低,通道越厚,导通电阻越小。由于电场的强度与距离平方成正比,因此,电场强到一定程度之后,电压下降引起的沟道加厚就不明显了,也是因为n型负离子的“退让”是越来越难的。耗尽型的是事先做出一个导通层,用栅极来加厚或者减薄来控制源漏的导通。但这种管子一般不生产,在市面基本见不到。所以,大家平时说mos管,就默认是增强型的。
概念2:P沟道MOSFET和N沟道MOSFET的区别:
P沟道MOSFET
P沟道MOSFET具有位于源极端子和漏极端子之间的P沟道区域。它是一个四端子设备,其端子分别为栅极,漏极,源极和主体。漏极和源极是重掺杂的p 区,主体或衬底为n型。电流流向带正电的空穴的方向。
当我们在栅极端施加具有排斥力的负电压时,存在于氧化层下方的电子将被向下推入基板。耗尽区由与施主原子相关的结合正电荷构成。负栅极电压还会将空穴从p 源极和漏极区吸引到沟道区中。
耗尽模式P通道
P通道增强模式
N沟道MOSFET
N沟道MOSFET具有位于源极和漏极端子之间的N沟道区域。它是一个四端子设备,其端子分别为栅极,漏极,源极,主体。在这种场效应晶体管中,漏极和源极是重掺杂的n 区域,衬底或主体是P型的。
由于带负电的电子,在这种类型的MOSFET中发生电流流动。当我们在栅极端子上施加具有排斥力的正电压时,则存在于氧化层下方的空穴将被向下推入基板。耗尽区由与受体原子相关的结合负电荷构成。
在电子到达时,形成通道。正电压还将电子从n 源极和漏极区吸引到沟道中。现在,如果在漏极和源极之间施加电压,电流将在源极和漏极之间自由流动,而栅极电压控制着沟道中的电子。如果我们施加负电压,则将在氧化层下方形成一个空穴通道,而不是正电压。
增强模式N通道
MOS管导通特性
导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。
NMOS的特性,Vgs(电压)大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。PMOS的特性,Vgs(电压)小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。
但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。
不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右,几毫欧的也有。
MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失是电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多,而且开关频率越快,损失也越大。
三、MOSFET的工作区定义
MOSFET工作区
在最一般的情况下,MOSFET设备操作主要发生在三个区域,这些区域如下:
截止区域–这是设备将处于关闭状态且零电流流过的区域。在此,该设备用作基本开关,并在需要用作电气开关时使用。饱和区域–在该区域中,器件的漏极至源极电流值将保持恒定,而无需考虑漏极至源极两端的电压升高。当漏极到源极端子之间的电压增加超过夹断电压值时,只会发生一次。在这种情况下,该设备用作闭合开关,流过漏极到源极端子的电流达到饱和水平。因此,当设备应该进行切换时,选择饱和区域。下一篇:返回列表
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