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                            mos管導通和截止詳解-mos管導通過程與條件 如何判斷MOS管工作狀態-KIA MOS管

                            信息來源:本站 日期:2019-04-04 

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                            mos管導通和截止

                            mos管導通條件

                            mos管導通和截止由柵源電壓來控制,對于增強型場效應管來說,N溝道的管子加正向電壓即導通,P溝道的管子則加反向電壓。一般2V~4V就可以了。但是,場效應管分為增強型(常開型)和耗盡型(常閉型),增強型的管子是需要加電壓才能導通的,而耗盡型管子本來就處于導通狀態,加柵源電壓是為了使其截止。

                            mos管導通和截止


                            開關只有兩種狀態通和斷,三極管和場效應管工作有三種狀態:


                            1、截止;


                            2、線性放大;


                            3、飽和(基極電流繼續增加而集電極電流不再增加);


                            使晶體管只工作在1和3狀態的電路稱之為開關電路,一般以晶體管截止,集電極不吸收電流表示關;以晶體管飽和,發射極和集電極之間的電壓差接近于0V時表示開。開關電路用于數字電路時,輸出電位接近0V時表示0,輸出電位接近電源電壓時表示1。所以數字集成電路內部的晶體管都工作在開關狀態。 場效應管按溝道分可分為N溝道和P溝道管(在符號圖中可看到中間的箭頭方向不一樣)。


                            按材料分可分為結型管和絕緣柵型管,絕緣柵型又分為耗盡型和增強型,一般主板上大多是絕緣柵型管簡稱MOS管,并且大多采用增強型的N溝道,其次是增強型的P溝道,結型管和耗盡型管幾乎不用。


                            MOS管由多數載流子參與導電,也稱為單極型晶體管.它屬于電壓控制型半導體器件.場效應管是利用多數載流子導電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數載流子,也利用少數載流子導電,被稱之為雙極型器件.有些場效應管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負,靈活性比晶體管好。


                            mos管導通和截止過程

                            導通時序可分為to~t1、t1~t2、 t2~t3 、t3~t4四個時間段,這四個時間段有不同的等效電路。


                            1)t0-t1:C GS1 開始充電,柵極電壓還沒有到達V GS(th),導電溝道沒有形成,MOSFET仍處于關閉狀態。


                            2)[t1-t2]區間, GS間電壓到達Vgs(th),DS間導電溝道開始形成,MOSFET開啟,DS電流增加到ID, Cgs2 迅速充電,Vgs由Vgs(th)指數增長到Va。


                            3)[t2-t3]區間,MOSFET的DS電壓降至與Vgs相同,產生Millier效應,Cgd電容大大增加,柵極電流持續流過,由于C gd 電容急劇增大,抑制了柵極電壓對Cgs 的充電,從而使得Vgs 近乎水平狀態,Cgd 電容上電壓增加,而DS電容上的電壓繼續減小。


                            4)[t3-t4]區間,至t3時刻,MOSFET的DS電壓降至飽和導通時的電壓,Millier效應影響變小,Cgd 電容變小并和Cgs 電容一起由外部驅動電壓充電, Cgs 電容的電壓上升,至t4時刻為止.此時C gs 電容電壓已達穩態,DS間電壓也達最小,MOSFET完全開啟。


                            關于mos管導通和截止詳解分析

                            NMOS(如IRF540N):原理圖封裝引腳由下到上依次為S、G、D,PCB封裝引腳從左到右依次為GDS,做開關時由D串聯到負極,Vgs為正電壓導通(具體參照Vgs關系圖標),一般4V為臨界點,Vgs越大導通越徹底;?


                            PMOS(如IRF9Z34):PCB封裝也為GDS,做開關時從S串聯接到正極,Vgs為負電壓導通,一般以-4V為臨界點,即Vgs<=-4V時導通,Vgs絕對值越大導通越徹底,Vgs大于-4V則截止。下圖為540Vgs關系:


                            mos管導通和截止


                            下圖為9z34Vgs關系:


                            mos管導通和截止


                            各種情況中的mos管導通和截止判斷

                            在各種情況中的mos管導通和截止判斷,非門電路無法用二極管構成,得用晶體三MAX4180EUT+T極管來構成,這一點與前面介紹的或門電路和與門電路不同。

                            關于非門電路主要說明下列幾點。


                            (1)非門電路只有一個輸入端,這一點同前面介紹的兩種門電路不同,輸出端為一個。


                            (2)當數字系統中需要進行非邏輯運算時,可以用非門電路來實現。


                            (3)關于非邏輯要記?。?的非邏輯是0,0的非邏輯是1。邏輯中只有1和0兩種狀態,記住非邏輯就是相反的結論,可方便進行非邏輯運算和分析


                            (4)由于構成非門電路的半導體器件不同,有多種非門電路。其中,MOS非門電路有3類:一是NMOS型,二是PMOS型,三是COMS型,它們的區別主要是所用MOS管不同和電路結構不同,其中COMS非門電路應用最為廣泛,性能最好。


                            (5)在分析MOS管導通與截止時,有一個簡便方法,要看3個方面:一是看是增強型還是耗盡型,二看MOS管箭頭方向(也就是看是什么溝道),三是看柵極是高電平1還是低電平Oo為方便電路分析,將各種情況用圖8-14來表示,進行電路分析時可根據此圖來作出MOS管導通和截止的判斷。


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