基本元器件 |
您所在的位置：网站首页 › 耗尽型mos的应用场合分析论文 › 基本元器件 |
基本元器件
|
目录 MOS 管的引脚定义 寄生二极管 MOS 管的导通条件 增强型 MOS 管的特性 MOSFET 工作状态 MOSFET 主要参数 三极管与场效应管的对比 反馈 MOS 管常见的封装 SOT 封装 TO 封装 SOP 封装 场效应管是一种 电压控电流 的器件。其中，我们常用的 MOS 管是由是金属（metal）、氧化物（oxide）、半导体（semiconductor）组成的场效应晶体管。下文着重介绍以增强型 N 管。
场效应管的引脚与三极管相对应：栅极 / 门极（G）对应基极（b），漏极（D）对应集电极（c），源极（S）对应发射级（e）。箭头指电子运动的方向。 所有场效应管在正常工作时，门级都不会有电流。所以，漏极电流一定等于源极电流。其核心是用 GS 两端电压来控制漏极电流。所以也称为压控型元器件。 MOS 管的引脚定义MOS 管有三个引脚（G，S，D）其定义如下： G：gate / 栅极S：source / 源极D：drain / 漏极N 沟道的电源一般接在 D，输出接 S；P 沟道的电源一般接在 S，输出接 D，增强型 / 耗尽型接法基本一样。 MOS 管的 source 和 drain 是可以对调的，他们都是在 P 型 backgate 中形成的 N 型区，在大多数情况下，这个两个区是一样的，即使对调也不会影响性能。 寄生二极管由于生产工艺，MOS 管会有寄生二极管，或称体二极管。
当满足 MOS 管的导通条件时，MOS 管的 D 极和 S 极会导通，这个时候体二极管是截止状态。因为 MOS 管导通内阻很小，不足以使寄生二极管导通。 MOS 管的导通条件MOS 管是压控型，由 G 和 S 极之间压差决定是否导通。 对 N-MOS 来说，当 Vg−Vs>Vgs(th) 即可导通。 对 P-MOS 来说，当 Vs−Vg>Vgs(th) 即可导通。 增强型 MOS 管的特性增强型 MOS 管的结构，是在 P 型硅衬底上，制作两个 N 型沟槽，用铝从其引出两个电极分别作为源极 S 和漏极 D（此时 D/S 可互换），然后在半导体的表面覆盖一层很薄的 SiO2 绝缘层，在漏源极间的绝缘层上再装上一个铝电极，作为栅极 G，在衬底上也引出一个电极 B。因为出厂时大多把衬底已经和源极连在一起，所以此时 D/S 不可互换
如图是增强型 MOSFET 的伏安特性曲线，左图为转移特性，右图为输出特性，他们共用纵轴。 伏安特性的关键要素： 开启电压 UGS(th)：从图中可以看出 UGS(th)=1V。当 UGSUGS(th) 时，MOSFET 才算开启。恒流区方程：\(i_D = K(u_{GS}-U_{GS_(th))^2\)，其中，K 影响转移特性曲线的增长速率（单位是 A/V2）可变电阻区和恒流区的分界线：随着 UGS 增加，分界点电压 UDSdv 也在增加，且满足 UDSdv=UGS−UGS(th) MOSFET 工作状态MOSFET 不同于三极管，因为某些型号封装内有并联二极管，所以其 D 和 S 极是不能反接的，且 N 管必须由 D 流向 S，P 管必须由 S 流向 D。可以用下表判断工作状态：
几个工作区: 截止区：当 UGS 小于开启电压 UGS(th) 时，MOS 不导通。可变电阻区：UDS 很小，ID 随 UDS 增大而增大。恒流区：UDS 变化，ID 变化很小。击穿区：UDS 达到一定值时，MOS 被击穿，ID 突然增大，如果没有限流电阻，将被烧坏。过损耗区：功率较大，需要加强散热，注意最大功率。 MOSFET 主要参数直流参数： 开启电压 UGS(th)：增强型 MOS 的参数。指当 UDS 不变时，使得 iD>0 所需最小的 |uGS| 的值。夹断电压 UGS(off)：结型场效应管和耗尽型 MOS 的参数，与 UGS(th) 相似，代表当 UDS 不变时，iD 为规定的微小电流时的 uGS。直流输入电阻 UGS(DC)：栅 - 源电压与栅极电流之比，一般 MOS 的 UGS(DC)>109Ω。选型关键参数： 击穿电压 V_BRDSS 随温度变化，应留足余量导通电阻 R_DS (on) 导通电阻正温度系数，适合并联工作导通电阻越小，导通损耗越小导通电阻越小，Qg 就越大，相应的开关速度变慢带来的开关损耗越大，高频工作下需要折中考虑最大结温 永远不能超过最大结温只能测量壳温后通过热阻计算而得动态电容和 Qg 不是固定值，取决于工作条件作为开关时希望快速打开，需要一个驱动芯片提供瞬间大电流作为缓启动 MOS，需要慢慢打开，有效抑制浪涌电流N-MOS： 门极需要一个比源极更高的电压驱动更好的性能更多的选择更低的成本P-MOS： 门极需要一个比源极低的电压驱动不需要更高的电压驱动，驱动简单 三极管与场效应管的对比 三极管场效应管特性电流控电流电压控电流输入阻抗低高噪声大小反应速度快慢 反馈定义：将放大电路输出端信号（电压 / 电流）一部分或全部引回到输入端，与输入信号进行叠加。 负反馈：返回的信号对输入信号进行削弱。 正反馈：返回的信号对输入信号进行增强。 MOS 管常见的封装 SOT 封装SOT（Small Out-Line Transistor，小外形晶体管封装）封装一般用于小功率 MOS 管。 SOT-23 封装：
SOT-89 封装：
TO（Transistor Out-line，晶体管外形）是比较早期的封装规格，原来多为直插封装（例如 TO-92，TO-220，TO-252），后来也慢慢进化到标贴式封装。TO252 和 TO263 是其典型，其中 TO-252 又称之为 D-PAK，TO-263 又称之为 D2PAK。 D-PAK 封装的 MOS 管有 3 个电极，其中漏极（D）的引脚被剪断不用，而是用背面的散热板作为漏极，能输出更大电流的同时也能更好地散热。 TO-252 封装：
TO-263 封装：
SOP（Small Out-Line Package，小外形封装），也叫 SO、SOL 或 DFP。通常有 SOP-8、SOP-16、SOP-20、SOP-28 等等（数字表示引脚数）。MOS 的 SOP 封装多数采用 SOP-8 规格。 SOP-8 封装：
|
【本文地址】
今日新闻 |
点击排行 |
|
推荐新闻 |
图片新闻 |
|
专题文章 |