大家好,我是李工,希望大家多多支持我。有朋友留言说,BJT没有mos管应用的多,希望我出一篇mos管,立马安排上。(以下,如果有什么不对或者补充欢迎大家指出。)
在很早之前,我出过一篇mos管的文章,主要讲的是关于mos管的一些应用,例如:mos管开关电路,mos管驱动电路等。
大家如果感兴趣可以点击下方链接直接到原文。
这篇文章主要是讲一下关于mos管的基础知识,例如:mos管工作原理、mos管封装等知识。
什么是mos管?mos管是一种具有绝缘栅的FET,其中电压决定了器件的电导率。发明mos管是为了克服 FET 中存在的缺点,如高漏极电阻、中等输入阻抗和较慢的操作。所以mos管可以称为FET的高级形式。
mos管常用于切换或放大信号。随着施加的电压量改变电导率的能力可用于放大或切换电子信号。
mos管是迄今为止数字电路中最常见的晶体管,因为内存芯片或微处理器中可能包含数十万或数百万个晶体管。由于它们可以由 p 型或 n 型半导体制成,互补的 MOS 晶体管对可用于以CMOS逻辑的形式制造具有非常低功耗的开关电路。
在数字和模拟电路中,mos管现在甚至比BJT更常见,下图为mos管的实物图。
mos管实物图
mos管的电路符号mos管是一个四端器件,具有源极 (S)、漏极 (D) 和栅极端子 (G) 和体 (B) 端子。主体经常连接到源端子,将端子减少到三个。它通过改变电荷载流子(电子或空穴)流动的通道宽度来工作。
mos管根据操作类型分为两种类型:增强型mos管和耗尽型mos管。
增强型mos管(E-mos管)
当栅极端子上没有电压时,通道显示最大电导。当栅极端子两端的电压为正或负时,沟道电导率降低。
耗尽型mos管(D-mos管)
当栅极端子上没有电压时,器件不导通。当栅极端子上有最大电压时,器件显示出增强的导电性。
增强型和耗尽型mos管之间的主要区别
增强型和耗尽型mos管之间的主要区别在于施加到 E-mos管的栅极电压应始终为正,并且它具有阈值电压,高于该阈值电压它会完全导通。
对于 D-mos管,栅极电压可以是正的也可以是负的,它永远不会完全导通。另外,D-mos管可以在增强和耗尽模式下工作,而 E-mos管只能在增强模式下工作。
mos管根据用于构造的材料进一步分类为n沟道和p通道。所以,一般来说,有 4 种不同类型的mos管。
- N 沟道耗尽型mos管
- P 沟道耗尽型mos管
- N 沟道增强型mos管
- P 沟道增强型mos管
N 沟道mos管
N 沟道mos管称为NMOS,用以下符号表示。
N 沟道mos管符号图
根据mos管的内部结构,在耗尽型 mos管 中,栅极 (G)、漏极 (D) 和源极 (S) 引脚是物理连接的,而在增强模式下它们是物理分离的,这就是为什么增强模式mos管的符号出现损坏。
P 沟道mos管
P 沟道mos管称为PMOS,用以下符号表示。
P 沟道mos管电路符号图
在可用类型中,N 沟道增强型mos管是最常用的mos管。
N 沟道mos管和 P通道mos管之间的主要区别
N 沟道mos管和 P沟道mos管之间的主要区别在于,在 N 沟道中,mos管开关将保持打开状态,直到提供栅极电压。当栅极引脚接收到电压时,开关(漏极和源极之间)将关闭,在 P 沟道 mos管中,开关将保持关闭,直到提供栅极电压。
mos管的工作原理mos管的工作取决于MOS电容,它是源极和漏极之间的氧化层下方的半导体表面。只需分别施加正栅极电压或负栅极电压,即可将其从 p 型反转为 n 型。
mos管的主要原理是能够控制源极和漏极之间的电压和电流。它的工作原理几乎就像一个开关,设备的功能基于 MOS 电容。MOS电容是MOS管的的主要部分。