場效應(yīng)管由源極(Source)、漏極(Drain)和柵極(Gate)三個主要部分組成。在JFET中,柵極和通道之間通過PN結(jié)隔離;而在MOSFET中,柵極和通道之間由一層絕緣材料(通常是二氧化硅)隔離。當(dāng)在柵極施加適當(dāng)?shù)碾妷簳r,會在柵極下方的半導(dǎo)體中形成一個導(dǎo)電溝道,從而控制漏極和源極之間的電流流動。主要參數(shù)閾值電壓(Vth):使場效應(yīng)管開始導(dǎo)電的較小柵極電壓。閾值電壓是場效應(yīng)管從截止區(qū)(Cutoff Region)過渡到飽和區(qū)(Saturation Region)的臨界電壓。當(dāng)柵極-源極電壓(VGS)低于Vth時,場效應(yīng)管處于關(guān)閉狀態(tài),通道不導(dǎo)電;當(dāng)VGS超過Vth時,通道形成,電流開始流動。場效應(yīng)管是一種半導(dǎo)體器件,通過外部電場調(diào)節(jié)電導(dǎo)。增強(qiáng)型場效應(yīng)管參數(shù)
MOS管的工作原理,在開關(guān)電源中常用MOS管的漏極開路電路,如圖2漏極原封不動地接負(fù)載,叫開路漏極,開路漏極電路中不管負(fù)載接多高的電壓,都能夠接通和關(guān)斷負(fù)載電流。是理想的模擬開關(guān)器件。這就是MOS管做開關(guān)器件的原理。當(dāng)然MOS管做開關(guān)使用的電路形式比較多了。NMOS管的開路漏極電路,在開關(guān)電源應(yīng)用方面,這種應(yīng)用需要MOS管定期導(dǎo)通和關(guān)斷。比如,DC-DC電源中常用的基本降壓轉(zhuǎn)換器依賴兩個MOS管來執(zhí)行開關(guān)功能,這些開關(guān)交替在電感里存儲能量,然后把能量釋放給負(fù)載。我們常選擇數(shù)百kHz乃至1MHz以上的頻率,因為頻率越高,磁性元件可以更小更輕。在正常工作期間,MOS管只相當(dāng)于一個導(dǎo)體。因此,我們電路或者電源設(shè)計人員較關(guān)心的是MOS的較小傳導(dǎo)損耗。常州場效應(yīng)管制造場效應(yīng)管具有輸入阻抗高、輸出阻抗低、線性度好、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),使其在各種電路中表現(xiàn)出色。
場效應(yīng)管與雙極性晶體管的比較:1.場效應(yīng)管是電壓控制器件,柵極基本不取電流,而晶體管是電流控制器件,基極必須取一定的電流。因此,在信號源額定電流極小的情況,應(yīng)選用場效應(yīng)管。2.場效應(yīng)管是多子導(dǎo)電,而晶體管的兩種載流子均參與導(dǎo)電。由于少子的濃度對溫度、輻射等外界條件很敏感,因此,對于環(huán)境變化較大的場合,采用場效應(yīng)管比較合適。3.場效應(yīng)管除了和晶體管一樣可作為放大器件及可控開關(guān)外,還可作壓控可變線性電阻使用。4.場效應(yīng)管的源極和漏極在結(jié)構(gòu)上是對稱的,可以互換使用,耗盡型MOS管的柵——源電壓可正可負(fù)。因此,使用場效應(yīng)管比晶體管靈活。
場效應(yīng)管與晶體管的比較:(1)場效應(yīng)管是電壓控制元件,而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下,應(yīng)選用場效應(yīng)管;而在信號電壓較低,又允許從信號源取較多電流的條件下,應(yīng)選用晶體管。(2)場效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數(shù)載流子,也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱之為雙極型器件。(3)有些場效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負(fù),靈活性比晶體管好。(4)場效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應(yīng)管集成在一塊硅片上,因此場效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了普遍的應(yīng)用。場效應(yīng)管具有高頻響應(yīng)特性,適用于高頻、高速電路,如雷達(dá)、衛(wèi)星通信等。
什么是MOSFET,mos管是金屬(metal)、氧化物(oxide)、半導(dǎo)體(semiconductor)場效應(yīng)晶體管,或者稱是金屬—絕緣體(insulator)、半導(dǎo)體。MOS管的source和drain是可以對調(diào)的,他們都是在P型back gate中形成的N型區(qū)。在多數(shù)情況下,這個兩個區(qū)是一樣的,即使兩端對調(diào)也不會影響器件的性能。這樣的器件被認(rèn)為是對稱的。場效應(yīng)管(FET),把輸入電壓的變化轉(zhuǎn)化為輸出電流的變化。FET的增益等于它的跨導(dǎo), 定義為輸出電流的變化和輸入電壓變化之比。市面上常有的一般為N溝道和P溝道,詳情參考右側(cè)圖片(P溝道耗盡型MOS管)。而P溝道常見的為低壓mos管。IGBT結(jié)合了場效應(yīng)管和雙極晶體管的優(yōu)點(diǎn),適用于高電壓和高頻率的場合?;葜菅趸飯鲂?yīng)管參數(shù)
場效應(yīng)管的可靠性較高,壽命長。增強(qiáng)型場效應(yīng)管參數(shù)
組成,F(xiàn)ET由各種半導(dǎo)體構(gòu)成,目前硅是較常見的。大部分的FET是由傳統(tǒng)塊體半導(dǎo)體制造技術(shù)制造,使用單晶半導(dǎo)體硅片作為反應(yīng)區(qū),或者溝道。大部分的不常見體材料,主要有非晶硅、多晶硅或其它在薄膜晶體管中,或者有機(jī)場效應(yīng)晶體管中的非晶半導(dǎo)體。有機(jī)場效應(yīng)晶體管基于有機(jī)半導(dǎo)體,常常用有機(jī)柵絕緣體和電極。我們知道三極管全稱為半導(dǎo)體三極管,也稱雙極型晶體管、晶體三極管,是一種電流控制型半導(dǎo)體器件,其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號, 也用作無觸點(diǎn)開關(guān)。增強(qiáng)型場效應(yīng)管參數(shù)