MOS管工作原理

作者：睿一

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一、MOS管分類

場效應管按溝道分可分爲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）。

按材料分可分爲結型管和絕緣柵型管，絕緣柵型又分爲耗盡型和增強型，一般主板上大多是絕緣柵型管簡稱MOS管，並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。

 

絕緣柵型場效應管(MOSFET)	增強型	P溝道
		N溝道
	耗盡型	P溝道
		N溝道
結型場效應管(JFET)		P溝道
		N溝道

 

二、MOS管工作原理

         以增強型N溝道絕緣柵場效應管爲例，進行講解。

         1、基本結構

 

2、符號：

 

         3、工作原理

當u_GS等於0V時，g極與襯底b極(s極與b極直接短接在一起)，不能產生電場，從而不能電子區，即所說的耗盡層。漏源極之間相當遠兩個背對的三極管，即使在S和D極之間加壓，也不會產生電流。

當u_GS大於0V時，g極與襯底b極(s極與b極直接短接在一起)，增加縱向電場(如下圖所示)，排斥空穴從而生成一片電子區，即所說的耗盡層。此時，在D和S極之間加正向電壓，則會產生電流I_D。

 

三、MOS管重要參數

         1、開啓電壓U_T

         2、夾斷電壓U_P

         3、跨導g_m ：g_m=Di_D/Du_GS½ u_DS=const

 4、直流輸入電阻R_GS ——柵源間的等效電阻。由於MOS管柵源間有SiO₂絕緣層，輸入電阻可達10⁹～10¹⁵Ω。

 5、|u_GS|越大，溝道越寬，在相同的漏源電壓|u_SD|作用下，漏極電流I_D越大。(PMOS和NMOS的電壓方向正好相反)