场效应管的基础知识

场效应管的基础学问

英文名称：MOSFET （简写：MOS ）

中文名称：功率场效应晶体管（简称：场效应管）

场效应晶体管简称场效应管，它是由半导体材料构成的。

与一般双极型相比，场效应管具有许多特点。

场效应管是一种单极型半导体（内部只有一种载流子一多子）

分四类：

N沟通增加型；P沟通增加型;

N沟通耗尽型；P沟通耗尽型。

增加型MOS管的特性曲线

场效应管有四个电极，栅极G、漏极D、源极S和衬底B ,通常字内部将衬底B与源极S相连。这样，场效应管在外型上是一个三端电路元件场效管是一种

压控电流源器件，即流入的漏极电流ID栅源电压UGS掌握。

1、转移特性曲线:

应留意：

①转移特性曲线反映掌握电压VGS与电流ID之间的关系。

②当VGS很小时,ID基本为零，管子截止;当VGS大于某一个电压VTN时ID随VGS的变化而变化，VTN称为开启电压，约为2V0

③无论是在VGS

2、输出特性曲线：输出特性是在给顶VGS的条件下，ID与VDS之间的关系。可分三个区域。

①夹断区：VGS

②可变电阻区：VGS>VTN且VDS值较小。VGS值越大，则曲线越陡，D、S极之间的等效电阻RDS值就越小。

③恒流区：VGS>VTN且VDS值较大。这时ID只取于VGS ,而与VDS无关。

3、MOS管开关条件和特点：管型状态,N-MOS , P-MOS特点

截止VTN , RDS特别大，相当与开关断开

导通VGS2VTN , VGS

4、MOS场效应管的主要参数

①直流参数

a、开启电压VTN ,当VGS>UTN时，增加型NMOS管通道。

b、输入电阻RGS , 一般RGS值为109〜1012。高值

②极限参数

最大漏极电流IDSM击穿电压V(RB)GS , V(RB)DS

最大允许耗散功率PDSM

5、场效应的电极判别

用RxlK挡，将黑表笔接管子的一个电极，用红表笔分别接此外两个电极，如两次测得的结果阻值都很小，则黑表笔所接的电极就是栅极(G),此外两极为源(S)、漏(D)极，而且是N型沟场效应管。

在测量过程中，如消失阻值相差太大，可改换电极再测量，直到消失两阻值都很大或都小为止。

假如是P沟道场效应管，则将表笔改为红表笔，重复上述方法测量。

6、结型场效应管的性能测量

将万用表拨在1^11＜或［^101＜挡上，测P型沟道时，将红表笔接源极或漏极，黑表笔接栅极，测出的电阻值应很大，交换表笔测时，阻值应当很小，表明管子是好的。

当栅极与源极间=栅极与漏极间均无反向电阻时，表明管子已坏了。

将两只表笔分别接漏极和源极，然后用手靠近或碰触栅极，此时表针偏转较大，说明管子是好的。

偏转角度越大，说明其放大倍数也越大。假如表针不动，则表明管子坏了或性能不好。

MOS管用数字万用表怎么测其好坏及引脚？

检测MOS管之前先将MOS管三个引脚短接放电防止测量误差，然后将数字万用表打到二极管档位，红表笔插入VQ孔黑表笔插入COM孔，将红表笔接D级黑表笔接G级正常应当为"1" 然后调换表笔，将红表笔接D级黑表笔接S级值应当也是"1"然后将黑表笔接D级红表笔接G 级应当有一组数值为300-700欧的数值。假如有的话MOS管就是好的，假如测量几组的数值都是"1"则管子开路，假如测量中有一组数值为"000"则管子短路，检测前必需放电，假如不放电的话，测量MOS管DS级是导通的，你会误认为是短路击穿，所以必需要先放电然后再去检测。

MOS管基础知识

ＭＯＳ管基础知识 MOS管场效应管 知识要点： 场效应管原理、场效应管的小信号模型及其参数 场效应管是只有一种载流子参与导电的半导体器件，是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。有N沟道器件和P沟道器件。有结型场效应三极管JFET(Junction Field Effect Transister)和绝缘栅型场效应三极管IGFET( Insulated Gate Field Effect Transister) 之分。IGFET也称金属-氧化物-半导体三极管MOSFET （Metal Oxide Semiconductor FET）。 1.1 1.1.1 MOS场效应管 MOS场效应管有增强型（Enhancement MOS 或EMOS）和耗尽型(Depletion)MOS或DMOS）两大类，每一类有N沟道和P沟道两种导电类型。场效应管有三个电极： D(Drain) 称为漏极，相当双极型三极管的集电极； G(Gate) 称为栅极，相当于双极型三极管的基极； S(Source) 称为源极，相当于双极型三极管的发射极。 增强型MOS(EMOS)场效应管 根据图3-1，N沟道增强型MOSFET基本上是一种左右对称的拓扑结构，它是在P型半导体上生成一层SiO2 薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区，从N型区引出电极，一个是漏极D，一个是源极S。在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G。P 型半导体称为衬底，用符号B表示。 图3-1 N 沟道增强型EMOS管结构示意 一、工作原理 1．沟道形成原理 当VGS=0 V时，漏源之间相当两个背靠背的二极管，在D、S之间加上电压不会在D、S间形成电流。 当栅极加有电压时，若0＜VGS＜VGS(th)时，通过栅极和衬底间的电容作用，将靠近栅极下方的P型半导体中的空穴向下方排斥，出现了一薄层负离子的耗尽层。耗尽层中的少子将向表层运动，但数量有限，不足以形成沟道，所以仍然不足以形成漏极电流ID。 进一步增加VGS，当VGS＞VGS(th)时（ VGS(th) 称为开启电压），由于此时的栅极电压已经比较强，在靠近栅极下方的P型半导体表层中聚集较多的电子，可以形成沟道，将漏极和源极沟通。如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流ID。在栅极下方形成的导电沟 1 线性电子电路教案 道中的电子，因与P型半导体的载流子空穴极性相反，故称为反型层（inversion layer）。随着VGS的继续增加，ID将不断增加。在VGS=0V时ID=0，只有当VGS＞VGS(th)后才会出现漏极电流，这种MOS管称为增强型MOS管。 转移特性曲线的斜率gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制作用。 gm 的量纲为mA/V，所以gm也称为跨导。 跨导的定义式如下： constDS==VGSDVIgmΔΔ (单位mS) 2． VDS对沟道导电能力的控制 当VGS＞VGS(th)，且固定为某一值时，来分析漏源电压VDS对漏极电流ID的影响。VDS的不同变化对沟道的影响如图3-2所示。根据此图可以有如下关系 VDS=VDG＋VGS= —VGD＋VGS

场效应管

一、复习引入 三极管是电流控制型器件，使用时信号源必须提供一定的电流，因此输入电阻较低，一般在几百～几千欧左右。场效应管是一种由输入电压控制其输出电流大小的半导体器件，所以是电压控制型器件；使用时不需要信号源提供电流，因此输入电阻很高（最高可达1015Ω），这是场效应最突出的优点；此外，还具有噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、功耗低优点，因此得到了广泛的应用。 按结构的不同，场效应管可分为绝缘栅型场效管（IGFET）和结型场效应管（JFET）两大类，它们都只有一种载流子（多数载流子）参与导电，故又称为单极型三极管。 二、新授 （一）N沟道增强型绝缘栅场效应管MOSFET 1．结构和符号 图1（a）是N沟道增强型绝缘栅场效应管的结构示意图，它以一块掺杂浓度较低的P型硅片作为衬底，利用扩散工艺在P型衬底上面的左右两侧制成两个高掺杂的N 区，并用金属铝在两个N区分别引出电极，分别作为源极s和漏极d ；然后在P型硅片表面覆盖一层很薄的二氧化

硅（SiO2）绝缘层，在漏源极之间的绝缘层上再喷一层金属铝作为栅极g，另外在衬底引出衬底引线B（它通常在管内与源极s相连接）。可见这种管子的栅极与源极、漏极是绝缘的，故称绝缘栅场效应管。 这种管子由金属、氧化物和半导体制成，故称为MOSFET，简称MOS管。不难理解，P沟道增强型MOS管是在抵掺杂的N型硅片的衬底上扩散两个高掺杂的P区而制成。 （a）N沟道结构示意图（b） N沟道符号（c）P沟道符号 图1 N沟道增强型MOS管的结构与符号 图1 (b)、(c)分别为N沟道、P沟道增强型MOS管的电路符号。 2．工作原理与特性曲线 以N沟道增强型MOS管为例讨论其工作原理。 （1）工作原理 工作时，N沟道增强型MOS管的栅源电压u GS和漏源电

场效应管介绍

场效应管原理 场效应管是只有一种载流子参与导电的半导体器件，是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。有N沟道器件和P沟道器件。有结型场效应三极管JFET(Junction Field Effect Transister)和绝缘栅型场效应三极管IGFET( Insulated Gate Field Effect Transister) 之分。IGFET也称金属-氧化物-半导体三极管MOSFET （Metal Oxide Semiconductor FET）。1.1 1.1.1 MOS场效应管 MOS场效应管有增强型（Enhancement MOS 或EMOS）和耗尽型(Depletion)MOS或DMOS）两大类，每一类有N沟道和P沟道两种导电类型。场效应管有三个电极： D(Drain) 称为漏极，相当双极型三极管的集电极； G(Gate) 称为栅极，相当于双极型三极管的基极； S(Source) 称为源极，相当于双极型三极管的发射极。 增强型MOS(EMOS)场效应管 一、工作原理 1．沟道形成原理 当VGS=0 V时，漏源之间相当两个背靠背的二极管，在D、S之间加上电压不会在D、S间形成电流。 当栅极加有电压时，若0＜VGS＜VGS(th)时，通过栅极和衬底间的电容作用，将靠近栅极下方的P型半导体中的空穴向下方排斥，出现了一薄层负离子的耗尽层。耗尽层中的少子将向表层运动，但数量有限，不足以形成沟道，所以仍然不足以形成漏极电流ID。 进一步增加VGS，当VGS＞VGS(th)时（VGS(th) 称为开启电压），由于此时的栅极电压已经比较强，在靠近栅极下方的P型半导体表层中聚集较多的电子，可以形成沟道，将漏极和源极沟通。如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流ID。在栅极下方形成的导电沟 1 线性电子电路教案 道中的电子，因与P型半导体的载流子空穴极性相反，故称为反型层（inversion layer）。随着VGS的继续增加，ID将不断增加。在VGS=0V时ID=0，只有当VGS＞VGS(th)后才会出现漏极电流，这种MOS管称为增强型MOS管。 转移特性曲线的斜率gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制作用。gm 的量纲为mA/V，所以gm也称为跨导。 跨导的定义式如下：constDS==VGSDVIgmΔΔ (单位mS) 2．VDS对沟道导电能力的控制 当VGS＞VGS(th)，且固定为某一值时，来分析漏源电压VDS对漏极电流ID的影响。VDS的不同变化对沟道的影响如图3-2所示。根据此图可以有如下关系 VDS=VDG＋VGS= —VGD＋VGS VGD=VGS—VDS 当VDS为0或较小时，相当VGD＞VGS(th)，沟道呈斜线分布。在紧靠漏极处，沟道达到开启的程度以上，漏源之间有电流通过。 当VDS增加到使VGD=VGS(th)时，相当于VDS增加使漏极处沟道缩减到刚刚开启的情况，称为预夹断，此时的漏极电流ID基本饱和。当VDS增加到VGDVGS(th)、

场效应管

1.4 场效应三极管（JFET ） 场效应三极管参与导电的有一种极性的载流子：多子，因此叫单极型三极管，又因这种管子是利用电场效应来控制电流的，所以又称为场效应三极管，它是一种电压控制器件，通过栅源电压GS u 来控制漏极电流D i ，在放大区，D i 的值主要取决于GS u ，而基本上与u DS 无关，常常通过跨导 来描述双极型三极管的放大作用；因场效应管只有多子参与导电，且多子的浓度不易受温度光照等环境影响，所以与双极型三极管相比，噪声小，不易受外界温度和辐射影响；场效应管因D 极与S 极PN 结反偏，输入电阻很高，栅极几乎不摄取电流，因此输入电阻很大，结型场效应管一般在107Ω以上，MOS 场效应管则高达1010Ω。双极型三极管参与导电的有两种极性的载流子：多子和少子。 场效应管根据结构和工作原理不同可分为两大类，一类是结型场效应管，另一类是绝缘栅型场效应管。它们都只有一种载流子(多子)参与导电,所以场效应管被称为单极型器件。 结型场效应管 1.4.1结型场效应管的结构 结型场效应管(Junction Field Effect Transistor)简称JFET ，有N 沟道JFET 和P 沟道JFET 之分。图给出了JFET 的结构示意图及其表示符号。 N(P)沟道JFET ，是在一根N （P ）型半导体棒两侧通过高浓度扩散制造两个重掺杂P +型（N +）区，则在P +（N +）区和N （P ）区的交界处形成两个PN 结，将两个P +（N +）区接在一起引出一个电极，称为栅极(Gate)，在两个PN 结之间的N （P ）型半导体构成导电沟道，一端引出源极，另一端引出漏极（源极和漏极可以互换）。在源极和漏极两个电极间加上一定电压，便在沟道中形成电场，在此电场作用下，形成由多数载流子——自由电子产生的漂移电流。将电子发源端称为源极(Source)，接收端称为漏极(Drain)。根据导电沟道的不同，分为N 沟道结型场效应管（其导电沟道是N 型） 和P 沟道结型场效应管（其导电沟道是P 型） 1.4.2结型场效应管的原理（N 沟道结型场效应管的U GS 与P 沟道结型场效应管的U GS 方向相反） 1、U GS 对I D 的控制作用 在G 极和S 极之间加上反向电压U GS ，使G 极和导电沟道之间的两个PN 结反向偏置，就可以通过改变U GS 大小来改变耗尽层的宽度。当反向电压|U GS |变大时，耗尽层将变宽，于是导电沟道相应变小，使沟道本身电阻增大，于是，漏极电流I D 减小。 由于导电沟道的半导体材料参杂浓度相对较低，而G 极一边的参杂浓度相对较高，因此当反向偏压值生高时，耗尽层总的宽度将随之增大。但交界面两侧耗尽层的宽度并不相等，而是导电沟道一侧正离子数目与G 极一侧负离子数目相等。因此，掺杂程度低的导电沟道中耗尽层的宽度比高掺杂的G 极一侧耗尽层的宽度大得多。可以认为，当反向偏压增大时，耗尽层主要向着导电沟道一侧展宽。 (1)设U DS =0，即将D 极和S 极短接，同时在G 极和S 极之间加上负电源U GS ，然后改变U GS 的大小，观察耗尽层的变化情况。（以N 沟道为例，P 沟道的U GS 与N 沟道的相反） 当U GS =0时，耗尽层比较窄，导电沟道比较宽。当|U GS |由0逐渐增大时，耗尽层逐渐加宽，导电沟道相应变窄。当U GS =U P 时，两侧的耗尽层合拢在一起，导电沟道被夹断，所以，将U P 称为夹断电压。N （P ）沟道结型场效应管的U P 是一个负（正）值。如图。 ∇∇= u i | β (b ) (a ) 结型场效应管的结构示意图及其表示符号 (a)N 沟道JFET ；(b)P 沟道JFET

场效应管的基础知识

场效应管的基础学问 英文名称：MOSFET （简写：MOS ） 中文名称：功率场效应晶体管（简称：场效应管） 场效应晶体管简称场效应管，它是由半导体材料构成的。 与一般双极型相比，场效应管具有许多特点。 场效应管是一种单极型半导体（内部只有一种载流子一多子） 分四类： N沟通增加型；P沟通增加型; N沟通耗尽型；P沟通耗尽型。 增加型MOS管的特性曲线 场效应管有四个电极，栅极G、漏极D、源极S和衬底B ,通常字内部将衬底B与源极S相连。这样，场效应管在外型上是一个三端电路元件场效管是一种 压控电流源器件，即流入的漏极电流ID栅源电压UGS掌握。

1、转移特性曲线: 应留意： ①转移特性曲线反映掌握电压VGS与电流ID之间的关系。 ②当VGS很小时,ID基本为零，管子截止;当VGS大于某一个电压VTN时ID随VGS的变化而变化，VTN称为开启电压，约为2V0 ③无论是在VGS 2、输出特性曲线：输出特性是在给顶VGS的条件下，ID与VDS之间的关系。可分三个区域。 ①夹断区：VGS ②可变电阻区：VGS>VTN且VDS值较小。VGS值越大，则曲线越陡，D、S极之间的等效电阻RDS值就越小。 ③恒流区：VGS>VTN且VDS值较大。这时ID只取于VGS ,而与VDS无关。 3、MOS管开关条件和特点：管型状态,N-MOS , P-MOS特点 截止VTN , RDS特别大，相当与开关断开 导通VGS2VTN , VGS

4、MOS场效应管的主要参数 ①直流参数 a、开启电压VTN ,当VGS>UTN时，增加型NMOS管通道。 b、输入电阻RGS , 一般RGS值为109〜1012。高值 ②极限参数 最大漏极电流IDSM击穿电压V(RB)GS , V(RB)DS 最大允许耗散功率PDSM 5、场效应的电极判别 用RxlK挡，将黑表笔接管子的一个电极，用红表笔分别接此外两个电极，如两次测得的结果阻值都很小，则黑表笔所接的电极就是栅极(G),此外两极为源(S)、漏(D)极，而且是N型沟场效应管。 在测量过程中，如消失阻值相差太大，可改换电极再测量，直到消失两阻值都很大或都小为止。 假如是P沟道场效应管，则将表笔改为红表笔，重复上述方法测量。 6、结型场效应管的性能测量

mos管基础知识

MOS管的基础知识 什么是场效应管呢？场效应管式是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件，并以此命名。由于它是靠半导体中的多数载流子导电，又称单极性晶体管。它区别晶体管，晶体管是利用基极的小电流可以控制大的集电极电流。又称双极性晶体管。 一，MOS管的种类，符号。 1JFET结型场效应管----利用PN结反向电压对耗尽层厚度的控制来改变导电沟 道的宽度，从而控制漏极电流的大小。结型场效应管一般是耗尽型的。 耗尽型的特点： a,PN结反向电压，这个怎么理解，就是栅极G,到漏极D和源极s有个PN结，b,未加栅压的时候，器件已经导通。要施加一定的负压才能使器件关闭。 C,从原理上讲，漏极D和源极S不区分，即漏极也可作源极，源极也可以做漏极。漏源之间有导通电阻。 2IGFET绝缘栅极场效应管----利用栅源电压的大小来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 增强型效应管特点： A,栅极和源极电压为0时，漏极电流为0的管子是增强型的。 B,栅源电压，这个之间是个绝缘层，绝缘栅型一般用的是SIO 绝缘层。 2耗尽型绝缘栅场效应晶体管的性能特点是:当栅极电压U。=0时有一定的漏极电流。对于N沟道耗尽型绝缘栅场效应晶体管，漏极加正电压，栅极电压从0

逐渐上升时漏极电流逐渐增大，栅极电压从0逐渐下降时漏极电流逐渐减小直至截止。对于P沟道耗尽型绝缘栅场效应晶体管，漏极加负电压，栅极电压从0逐渐下降时漏极电流逐渐增大，栅极电压从0逐渐上升时漏极电流逐渐减小直至截止。 1，按功率分类： A,小信号管，一般指的是耗尽型场效应管。主要用于信号电路的控制。 B,功率管，一般指的是增强型的场效应管，只要在电力开关电路，驱动电路等。 2，按结构分类：增强型，耗尽型 结型场效应管：N沟道结型场效应管 P沟道结型场效应管（一般是耗尽型） 绝缘栅型场效应管：N沟道增强型，P沟道增强型，N沟道耗尽型，P沟道耗尽型。 二,用数字万用表测量MOS管的方法 用数字万用表判断MOS的管脚定义。 1，判断结型场效应管的 栅极的判断， 我们以N沟道为例，大家知道，结型场效应管在VGS之间不施加反向电压的话，DS之间是导通的，（沟道是以N型半导体为导电沟道），有一定的阻值，所以我们用万用表欧姆档任意测量结型场效应管的两个端子，其中有一组两者之间的阻值基本上是一定的。这样大概就能基本上判断出结型场效应管的DS端。则另外的一个端就是G栅极。 如果DS之间的阻值误差大，不是很肯定的话，另外的一种方法是确定结型场效应管的栅极G,我们利用结型场效应管PN结。大家知道，结型场

场效应管(MOS管)知识介绍

场效应管(MOS管)知识介绍 6.1场效应管英文缩写：FET(Field-effect transistor) 6.2 场效应管分类：结型场效应管和绝缘栅型场效应管 6.3 场效应管电路符号： 结型场效应管 S S N沟道 P沟道 6.4场效应管的三个引脚分别表示为:G(栅极),D(漏极),S(源极) D D D D G G G G 绝缘栅型场效应管 增强型 S 耗尽型 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 注：场效应管属于电压控制型元件，又利用多子导电故称单极型元件，且具有输入电阻高，噪声小，功耗低，无二次击穿现象等优点。 6.5场效应晶体管的优点：具有较高输入电阻高、输入电流低于零，几乎不要向信号源 吸取电流，在在基极注入电流的大小，直接影响集电极电流的大小，利用输出电流控制输出电源的半导体。 6.6场效应管与晶体管的比较 （1）场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体管。 （2）场效应管是利用多数载流子导电，所以称之为单极型器件，而晶体管是即有多数载流子，也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。 （3）有些场效应管的源极和漏极可以互换使用，栅压也可正可负，灵活性比晶体管好。 （4）场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管 6.7 场效应管好坏与极性判别:将万用表的量程选择在RX1K档,用黑表笔接D极,红表笔接S极,用手同时触及一下G,D极,场效应管应呈瞬时导通状态,即表针摆向阻值较小的位置,再用手触及一下G,S极, 场效应管应无反应,即表针回零位置不动.此时应可判断出场效应管

MOSFET管开关电路基本知识总结

一直以来模拟电路就学的不好,好不容易把三极管了解完了,就一直没敢碰MOSFET 了,没想到两年后还是会遇到,不过有一句话倒是很不错,就是技术这个东西不能太深入,否则你会发现其实都很简单. (一)MOSFET 管的基本知识 MOSFET 是利用半导体表面的电场效应进行工作的,也称为表面场效应器件.它分为N 沟道和P 沟道两类,其中每一类又可分为增强型和耗尽型两种,所谓耗尽型就是当0GS V =时,存在导电沟道,0D I ≠,所谓增强型就是0GS V =时,没有导电沟道,即0D I =. 以上是N 沟道和P 沟道MOS 管的符号图, 其相关基本参数: (1) 开启电压V th ,指栅源之间所加的电压, (2) 饱和漏电流I DSS ,指的是在V GS =0的情况下,当V DS >|V th |时的漏极电流称为饱和漏电流I DSS (3) 最大漏源电压V DS (4) 最大栅源电压V GS

(5)直流输入电阻R GS 通常MOS管的漏极与源极与以互换,但有些产品出厂时已将源极与衬底连在一起,这时源极与漏极不能对调,使用时应该注意.下面以FDN336P的一些主要参数为例进行介绍: 上表指出其源极与漏极之间的电压差为20V,而且只能是S接正极,D 接负极, 栅极与源极之间的最大电压差为8V,可以反接. 源极最大电流为1.3A,由S->D流向,脉冲电流为10A 这是表示在0 V 时,V DS=-16V时的饱和漏电流, GS 上图表示其开启电压为1.5V,并指出了其DS间导通电阻值. (二)MOSFET做开关管的知识

一般来讲,三极管是电流驱动的,MOSFET是电压驱动的,因为我是用CPLD来驱动这个开关,所以选择了用MOSFET做,这样也可以节省系统功耗吧,在做开关管时有一个必须注意的事项就是输入和输入两端间的管压降问题,比如一个5V的电源,经过管子后可能变为了4.5V,这时候要考虑负载能不能接受了,我曾经遇到过这样的问题就是负载的最小工作电压就是5V了,经过管子后发现系统工作不起来,后来才想起来管子上占了一部分压降了,类似的问题还有在使用二极管的时候(尤其是做电压反接保护时)也要注意管子的压降问题 开关电路原则 a. BJT三极管Transistors只要发射极e 对电源短路就是电子开关用法 N管发射极E 对电源负极短路. (搭铁) 低边开关;b-e 正向电流饱和导通 P管发射极E 对电源正极短路. 高边开关;b-e 反向电流饱和导通 b. FET场效应管MOSFET只要源极S 对电源短路就是电子开关用法 N管源极S 对电源负极短路. (搭铁) 低边开关;栅-源正向电压导通 P管源极S 对电源正极短路. 高边开关;栅-源反向电压导通 总结: 低边开关用 NPN 管 高边开关用 PNP 管 三极管 b-e 必须有大于 C-E 饱和导通的电流 场效应管理论上栅-源有大于漏-源导通条件的电压就就OK 假如原来用NPN 三极管作ECU 氧传感器加热电源控制低边开关 则直接用N-Channel 场效应管代换;或看情况修改下拉或上拉电阻 基极--栅极 集电极--漏极 发射极--源极 上面是在一个论坛上摘抄的,语言通俗,很实用,

场效应管的工作原理详解

场效应管的工作原理详解 场效应管（Field Effect Transistor，FET）是一种常用的半导体器件，具有广泛的应用领域，如放大器、开关、逆变等。本文将详细介绍场 效应管的工作原理。 一、场效应管的基本结构 场效应管由栅极（Gate）、漏极（Drain）和源极（Source）三个部 分组成。其中栅极与源极之间的电压（Vgs）作用于栅极与源极之间的 绝缘层，控制电流从漏极到源极的通断状态。 二、N沟道场效应管（N-Channel FET） 1. 静态工作原理 N沟道场效应管作为一种N型材料构成的器件，其栅极与源极之间 的电压（Vgs）为负数时，使得栅极与沟道之间的电场均匀，形成一个 浓度较高的N型沟道，使得漏极和源极之间的导通电阻减小。当 Vgs=0时，N沟道场效应管处于截止状态。 2. 动态工作原理 当将正向电压（Vds）加到漏极和源极之间时，漏极端的电势较低，而源极端较高。此时通过漏极和源极之间的电阻小，使得电流从漏极 流向源极。当电压Vds增大时，漏极电势继续下降，导致沟道中的电 子浓度减小，电阻增加。最终，当Vds达到一定值时，沟道中的电阻

增大到一定程度，使得电流几乎不再增加，即处于饱和状态。此时的 电流为IDSS，对应的电压为Vp。 三、P沟道场效应管（P-Channel FET） 1. 静态工作原理 P沟道场效应管作为一种P型材料构成的器件，其栅极与源极之间 的电压（Vgs）为正数时，使得栅极与沟道之间的电场均匀，形成一个 浓度较高的P型沟道，使得漏极和源极之间的导通电阻减小。当 Vgs=0时，P沟道场效应管处于截止状态。 2. 动态工作原理 当将负向电压（Vds）加到漏极和源极之间时，漏极端的电势较高，而源极端较低。此时通过漏极和源极之间的电阻小，使得电流从源极 流向漏极。当电压Vds增大时，漏极电势继续上升，导致沟道中的空 穴浓度减小，电阻增加。最终，当Vds达到一定值时，沟道中的电阻 增大到一定程度，使得电流几乎不再增加，即处于饱和状态。此时的 电流为IDSS，对应的电压为Vp。 四、场效应管的特性和应用 1. 高输入电阻：场效应管的输入电阻远高于双极型晶体管，使得电 路更容易驱动。 2. 低噪声：由于场效应管的输入电阻高，减小了电阻带来的热噪声。 3. 宽电压操作范围：场效应管能够在很宽的电压操作范围内工作。

mos管基本知识

mos管基本知识 MOS管，全称Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，是一种常用的场效应晶体管，常见于电子设备中的放大、开关和电源部分。 MOS管的结构与普通晶体管有所不同，它采用的是一层绝缘氧化 物层作为门绝缘，将基极和发射极之间的电场控制在氧化物层内部， 从而实现电压控制电流的目的。在一般情况下，MOS管可分为n型和p 型两种，其中nMOS管的流程控制电压为正值，而pMOS管的流程控制 电压为负值。 除了基本的nMOS和pMOS管之外，还存在CMOS（Complementary MOS）结构，即由nMOS和pMOS组成的互补型MOS管。CMOS结构的特点在于其能够实现极低的功耗和高速的芯片工作，因此在现代集成电路 中应用广泛。 MOS管的工作原理主要是利用了半导体材料的本征特性。由于半 导体中存在着导带和价带两个能带，其能隙宽度较小，当施加外加电 场时，会出现电子从价带向导带跃迁的现象，从而形成电流。而MOS 管中控制电流的则是控制通道中的电子浓度，也就是控制氧化物层下 方的场效应区域宽度。 MOS管在电子设备中应用广泛，由于其可控制的电流容易与其他 电路部件进行配合，可以实现复杂的电路和系统设计。同时，由于MOS 管具有高阻抗和低漏电流等特点，因此可以被用作集成电路中的输入 放大器、时钟驱动器、数字转换器等不同的电路部分。不过，MOS管也有一些限制，例如其需要一定的输入电压才能够启动，且在高温情况 下容易损坏。 总的来说，MOS管是一种非常基础的电子元件，在电子设计中发 挥着重要的作用。作为电子爱好者，我们需要掌握MOS管的基础知识，并结合实际应用场景进行深入的了解和学习。

第四章场效应管(FET)及基本放大电路

第四章 场效应管（FET ）及基本放大电路 §4.1 知识点归纳 一、场效应管（FET ）原理 ·FET 分别为JFET 和MOSFET 两大类。每类都有两种沟道类型，而MOSFET 又分为增强型和耗尽型（JFET 属耗尽型），故共有6种类型FET （图4-1）。 ·JFET 和MOSFET 内部结构有较大差别，但内部的沟道电流都是多子漂移电流。一般情况下，该电流与GS v 、DS v 都有关。 ·沟道未夹断时，FET 的D-S 口等效为一个压控电阻（GS v 控制电阻的大小），沟道全夹断时，沟道电流D i 为零；沟道在靠近漏端局部断时称部分夹断，此时D i 主要受控于GS v ，而DS v 影响较小。这就是FET 放大偏置状态；部分夹断与未夹断的临界点为预夹断。 ·在预夹断点，GS v 与DS v 满足预夹断方程： 耗尽型FET 的预夹断方程：P GS DS V v v -=（P V ——夹断电压） 增强型FET 的预夹断方程：T GS DS V v v -=（T V ——开启电压） ·各种类型的FET ，偏置在放大区（沟道部分夹断）的条件由表4-4总结。 表4-4 FET 放大偏置时GS v 与DS v 应满足的关系 ·偏置在放大区的FET ，GS v ~D i 满足平方律关系： 耗尽型： 2 ) 1(P GS DSS D V v I i - =（DSS I ——零偏饱和漏电流） 增强型：2 )(T GS D V v k i -=*

· FET 输出特性曲线反映关系 参变量 G S V DS D v f i )(=，该曲线将伏安平面分为可变电阻区 （沟道未夹断），放大区（沟道部分夹断）和截止区（沟道全夹断）；FET 转移特性曲线反映在放大区的关系)(GS D v f i =（此时参变量DS V 影响很小），图4-17画出以漏极流向源极的沟道电流为参考方向的6种FET 的转移特性曲线，这组曲线对表4-4是一个很好映证。 二、FET 放大偏置电路 ·源极自给偏压电路（图4-18）。该电路仅适用于耗尽型FET 。有一定稳Q 的能力，求解该电路工作点的方法是解方程组： 22() [FET ()]GS D DSS d GS T P GS S D v i I v i k v V V v R i ⎧ =-=-⎪⎨ ⎪=-⎩对于增强型,用关系式 ·混合偏压电路（图4-20）。该电路能用于任何FET ，在兼顾较大的工作电流时，稳Q 的效果更好。求解该电路工作点的方法是解方程组： ⎪⎩⎪ ⎨⎧-+=D s CC GS i R R R R V v 212平方律关系式 以上两个偏置电路都不可能使FET 全夹断，故应舍去方程解中使沟道全夹断的根。 三、FET 小信号参数及模型 ·迭加在放大偏置工作点上的小信号间关系满足一个近似的线性模型（图4-22低频模 型，图4-23高频模型）。 ·小信号模型中的跨导 Q GS D m v i g ∂∂= m g 反映信号gs v 对信号电流d i 的控制。m g 等于FET 转移特性曲线上Q 点的斜率。 m g 的估算：耗尽管 D DSS P m I I V g ||2 = 增强管D m kI g 2= ·小信号模型中的漏极内阻 Ds ds D Q v r i ∂= ∂ ds r 是FET “沟道长度调效应”的反映，ds r 等于FET 输出特性曲线Q 点处的斜率的倒 数。 四、基本组态FET 小信号放大器指标 1．基本知识 ·FET 有共源（CS ）共漏（CD ）和共栅（CG ）三组放大组态。

nmos管知识点总结

nmos管知识点总结 引言 本文主要围绕nmos管的基本原理、特性、工作原理、制造工艺及应用进行了总结。nmos管是一种重要的场效应管，在集成电路技术中有着广泛的应用。对nmos管的深入 了解有助于我们更好地理解数字电路设计和集成电路技术的应用。因此，本文旨在帮助读 者系统地掌握nmos管的相关知识，并能够在实际应用中加以运用。 第一部分：nmos管的基本原理 （一）场效应管的基本原理 场效应管是一种利用电场控制输入电压的电子器件，由源极、栅极和漏极构成。在nmos管中，源极为n型半导体材料，栅极为金属或多晶硅，漏极为n型半导体材料。当 在栅极施加一定电压时，栅极和漏极之间形成了一个电场，通过控制电场强度能够有效地 调节电流的流动。栅极的控制电压主要影响了通道的导电性能，从而实现了对漏极和源极 之间电流的控制。 （二）nmos管的基本结构 nmos管是一种n沟道场效应管，其特点在于栅极和源极之间形成一个n型沟道，漏极和源极之间形成了一个电流通道。当在栅极施加一定电压时，nmos管能够实现从漏极到 源极之间的电流流动，从而实现信号放大和开关控制的功能。nmos管主要由n型半导体 材料和金属或多晶硅构成，具有高输入阻抗、低静态功耗和开关速度快等特点，因此在逻 辑门、存储器、微处理器等集成电路中得到了广泛的应用。 第二部分：nmos管的特性 （一）高输入阻抗 nmos管的栅极和源极之间形成了一个n型沟道，能够有效地控制电流的流动。当在栅极施加一定电压时，nmos管能够实现高输入阻抗，从而避免了对输入信号的干扰和损害。 （二）低静态功耗 nmos管在关闭状态时能够实现低功耗，因为在关闭状态下漏极和源极之间的电流较小，基本不消耗功率。这使得nmos管适合于低功耗电路和移动设备中的应用。 （三）开关速度快 nmos管的漏极和源极之间形成了一个电流通道，当在栅极施加一定电压时，能够实现 信号放大和开关控制的功能。nmos管在转换速度和响应速度上有很大优势，适合于高速 数字电路和通信系统的设计。

场效应管的工作原理

场效应管的工作原理 场效应管（Field-Effect Transistor，FET）是一种电子元件，它是一种三端器件，通常由门极（G）、漏极（D）和源极（S）组成。场效应管是一种电压控制的晶体管，工作原理与双极晶体管不同，它的核心原理是利用电场控制电流流动。本文将详细介绍场效应管的工作原理。 在场效应管中，导电层是由掺杂的N型或P型半导体材料制成，绝缘层由绝缘材料（通常是二氧化硅）构成。控制电极位于绝缘层上方，控制电极与导电层之间通过绝缘层隔开。 场效应管可以分为两种类型：N沟道型场效应管（N-channel FET）和P沟道型场效应管（P-channel FET）。下面将分别介绍这两种类型的工作原理。 1. N沟道型场效应管（N-channel FET） N沟道型场效应管是以N型半导体材料为导电层的场效应管。其结构中，漏极和源极是N型半导体材料，而绝缘层下方（导电层上方）有一道P型区域，这就构成了PN结。控制电极位于绝缘层上方。 当给控制电极施加正向偏置电压时，建立的正电场会抑制P型区域上的空穴，使得N型导电层下方形成负离子电荷。这样，漏极和源极之间形成了一个N沟道。当在漏极和源极之间加上正向电压时，电子会从源极流向漏极，从而形成电流。 当给控制电极施加零或负偏置电压时，控制电极和导电层之间的电场消失，导致N沟道被截断，形成一个高阻抗状态，电流无法通过。 2. P沟道型场效应管（P-channel FET）

P沟道型场效应管是以P型半导体材料为导电层的场效应管。其结构中，漏极和源极是P型半导体材料，绝缘层下方有一道N型区域，构成PN结。控制电极位于绝缘层上方。 当给控制电极施加负向偏置电压时，建立的负电场会抑制N型区域上的电子，使得P型导电层下方形成空穴电荷。这样，漏极和源极之间形成了一个P沟道。当在漏极和源极之间加上负向电压时，空穴会从源极流向漏极，从而形成电流。 当给控制电极施加零或正偏置电压时，控制电极和导电层之间的电场消失，导致P沟道被截断，形成一个高阻抗状态，电流无法通过。 要注意的是，在实际应用中，场效应管的电流流动方向与双极晶体管相反。在N沟道型场效应管中，电流从漏极到源极流动；而在P沟道型场效应管中，电流从源极到漏极流动。这点需要在电路设计和使用中予以考虑。 总之，场效应管是一种电压控制的晶体管，其工作原理利用电场控制电流流动。通过施加偏置电压到控制电极，可以控制漏极和源极之间的电流通路，从而实现信号放大和开关控制的功能。场效应管具有高频率、高输入阻抗和低功耗等优点，在现代电子设备中得到广泛应用。

六种场效应管

六种场效应管 一、结型场效应管 结型场效应管是一种单极场效应管，其工作原理是基于栅极电压改变二氧化硅（SiO2）层中电荷分布来实现对漏极电流的控制。它的工作特点是在工作过程中不需要很大的功耗，并且具有良好的噪声特性。在电子设备中，结型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。 二、绝缘栅型场效应管 绝缘栅型场效应管是一种单极场效应管，其工作原理是通过在二氧化硅（SiO2）绝缘层上覆盖金属薄膜来实现对源极和漏极之间的控制。由于没有栅极氧化层与半导体之间的电容，因此其输入电阻非常高，并且具有低噪声特性。在电子设备中，绝缘栅型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。 三、MOS型场效应管 MOS型场效应管是一种单极场效应管，其工作原理是通过在金属-氧化物-半导体（MOS）结构上施加电压来改变电荷分布实现对漏极电流的控制。它的优点是输入电阻高、驱动电流小、功耗低、易于集成等。在电子设备中，MOS型场效应管通常用于放大、振荡、开关等电路中。 四、高电子饱和迁移率型场效应管 高电子饱和迁移率型场效应管是一种具有高电子饱和迁移率的单极场效应管。它的工作原理是通过改变栅极电压来改变半导体内部

的电子饱和迁移率实现对漏极电流的控制。它的优点是具有高速响应和低功耗特性，适用于高速数字电路和模拟电路中。 五、高电子饱和迁移率型场效应管 高电子饱和迁移率型场效应管是一种具有高电子饱和迁移率的双极场效应管。它的工作原理是通过改变栅极电压来改变半导体内部的电子饱和迁移率实现对漏极电流的控制。它的优点是具有高速响应和低功耗特性，适用于高速数字电路和模拟电路中。 六、结型双极型场效应管 结型双极型场效应管是一种双极场效应管，其工作原理是基于栅极电压改变半导体内部的电子和空穴浓度实现对漏极电流的控制。它的优点是具有高速响应和低功耗特性，适用于高速数字电路和模拟电路中。同时，它还具有较好的噪声特性和稳定性，适用于各种复杂的电子设备中。

场效应管基础知识很全

场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而FET仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高（108W～109W）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。 一、场效应管的分类 场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管（JFET）因有两个PN结而得名，绝缘栅型场效应管（JGFET）则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。目前在绝缘栅型场效应管中，应用最为广泛的是MOS场效应管，简称MOS管（即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET）；此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管，以及最近刚问世的πMOS 场效应管、VMOS功率模块等。 按沟道半导体材料的不同，结型和绝缘栅型各分沟道和P沟道两种。若按导电方式来划分，场效应管又可分成耗尽型与增强型。结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。 场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管。而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型；P沟耗尽型和增强型四大类。见下图。 二、场效应晶体管的型号命名方法 现行场效应管有两种命名方法。 第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管，O代表绝缘栅场效应管。第二位字母代表材料，D是P型硅，反型层是N沟道；C是N型硅P沟道。例如,3DJ6D 是结型N沟道场效应三极管，3DO6C 是绝缘栅型N沟道场效应三极管。 第二种命名方法是CS××#，CS代表场效应管，××以数字代表型号的序号，#用字母代

场效应管基础知识.doc

结场效应 MOS 版应 晶住管 场效应管基础知识 场效应管 根据三极管的原理开发出的新一代放大元件，有3个极性，栅极，漏极，源极，它的特点是栅极的内 阻 极高，采用二氧化硅材料的可以达到儿百兆欧，属于电压控制型器件。 1.概念： 场效应晶体管(Field Effect Transistor 缩写(FET))简称场效应管.由多数载流子参与导电，也称 为 单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件. 特点： 具有输入电阻高(100MQ 〜1 000MQ)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现 象、 安全工作区域宽、热稳定性好等优点，现己成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者. 作用： 场效应管可应用于放大.由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此糊合电容可以容量较小，不必使用 电 解电容器. 场效应管可以用作电子开关. 场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换.常用于多级放大器的输入级作阻抗变换.场效应管可 以用 作可变电阻.场效应管可以方便地用作恒流源. 2. 场效应管的分类： 场效应管分结型、绝缘栅型(MOS)M 大类 按沟道材料:结型和绝缘栅型各分N 沟道和P 沟道两种. 按导电方式:耗尽型与增强型，结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强 型的。 场效应晶体管可分为结场效应晶体管和M0S 场效应晶体管，而M0S 场效应晶体管又分为N 沟耗尽型和 增强型;P 沟耗尽型和增强型四大类. 3. 场效应管的主要参数： Tdss —饱和漏源电流.是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，栅极电压UGS=0时的漏源电流. Up 一夹断电压•是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，使漏源间刚截止时的栅极电压. Ut 一开启电压.是指增强型绝缘栅场效管中,使漏源间刚导通时的栅极电压. gM 一跨导.是表示栅源电压UGS 一对漏极电流ID 的控制能力，即漏极电流ID 变化量与栅源电压UGS 变 化量的比值.gM 是衡量场效应管放大能力的重要参数. BVDS 一漏源击穿电压.是指栅源电压UGS 一定时，场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压.这是 一 项极限参数，加在场效应管上的工作电压必须小于BVDS. PDSM 一最大耗散功率，也是一项极限参数，是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率. 使用时，场效应管实际功耗应小于PDSM 并留有一定余量. IDSM —最大漏源电流.是一项极限参数，是指场效应管正常工作时•，漏源间所允许通过的最大电流. P 沟结构 漏 D