MOS管知识大全

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）。

1.11.1.1MOS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。

场效应管知识点场效应管是一种重要的电子器件，广泛应用于各个领域，如通信、计算机、电子设备等。

它的工作原理是基于电场的调控作用，通过电场的控制来控制电流的流动，实现信号放大、开关控制等功能。

本文将从场效应管的基本结构、工作原理和应用等方面进行详细介绍。

一、场效应管的基本结构场效应管由栅极、漏极、源极和沟道四部分组成。

其中栅极是控制电流的输入端，漏极是电流的输出端，源极是电流的输入端，而沟道则连接源极和漏极。

栅极与源极之间的电压可以控制沟道中的电场分布，从而控制电流的流动。

栅极与漏极之间的电压被称为栅极电压，而漏极与源极之间的电压被称为漏极电压。

二、场效应管的工作原理1. N沟道MOSFETN沟道MOSFET是一种常见的场效应管，其沟道为N型材料。

当栅极电压为0V时，沟道中没有电子流动，处于截止状态；当栅极电压为正值时，形成栅极-沟道电场，使沟道中的N型材料中的电子被推向漏极，形成漏-源电流，处于导通状态。

2. P沟道MOSFETP沟道MOSFET是另一种常见的场效应管，其沟道为P型材料。

当栅极电压为0V时，沟道中没有空穴流动，处于截止状态；当栅极电压为负值时，形成栅极-沟道电场，使沟道中的P型材料中的空穴被推向漏极，形成漏-源电流，处于导通状态。

三、场效应管的应用场效应管具有很多优点，如高输入阻抗、低输出阻抗、功耗小、速度快等，因此在电子电路设计中有着广泛的应用。

以下是场效应管的几个常见应用场景。

1. 信号放大器场效应管可以通过控制栅极电压来调节漏极电流，从而实现信号的放大。

在放大器电路中，场效应管常常作为前置放大器，将输入信号放大后再输出给后续电路。

2. 开关控制场效应管可以作为开关来控制电流的通断。

当栅极电压为高电平时，场效应管处于导通状态，电流可以通过；当栅极电压为低电平时，场效应管处于截止状态，电流无法通过。

因此，场效应管常用于各种开关电路中。

3. 数字逻辑电路由于场效应管的特性，它可以作为数字逻辑门电路的基本单元。

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，#用字母代表同一型号中的不同规格。

例如CS14A、CS45G等。

三、场效应管的参数1、IDSS —饱和漏源电流。

MOS管主要参数及使用注意事项MOS管是一种常用的电力器件，广泛应用于电子电路和电源装置中。

本文将介绍MOS管的主要参数及使用注意事项。

1.MOS管的主要参数(1) 导通电阻（Rds(on)）：即MOS管导通时的电阻，也称为开态电阻。

导通电阻越小，MOS管导通时的功耗越小。

(2) 饱和电压（Vgs(sat)）：指MOS管在饱和区时，栅极与源极间的电压差。

饱和电压越小，MOS管的导通能力越好。

(3) 压降（Vds）：即栅极与源极间的电压差。

对于负载电路，要保证MOS管的压降在一定范围内，以避免过压损坏MOS管。

(4) 最大耐压（Vds(max)）：指MOS管能够承受的最大电压。

在设计电源装置时，要确保MOS管的最大耐压能够满足应用需求。

(5) 最大电流（Id(max)）：指MOS管能够承受的最大电流。

在设计电源装置时，要确保MOS管的最大电流能够满足应用需求。

(6) 开关速度（tf/td）：指MOS管从关态到开态或从开态到关态的时间。

开关速度越快，MOS管的响应时间越短，适用于高频应用。

(1)静电防护：MOS管对静电敏感，由于静电的高压可能导致器件损坏。

在操作MOS管时，应采取防静电措施，如穿戴静电消除器或接地腕带，以保护MOS管的正常工作。

(2)温度控制：MOS管的工作温度范围一般在-55℃至150℃之间。

当环境温度超过此范围时，应采取散热措施，如加散热片或风扇，以防止MOS管过热损坏。

(3)电流限制：在设计电路时，应根据MOS管的最大电流参数选择合适的负载电阻，以确保MOS管工作在安全电流范围内。

同时，在开关MOS 管时，要注意控制电流斜率，以减小MOS管的开关损耗。

(4) 输入电压（Vgs）控制：应根据具体的MOS管型号和应用需求，选择合适的输入电压（Vgs）范围，以保证MOS管正常开关。

(5)输出负载：要在MOS管的输出端加入合适的负载电路，以防止过压、过流等情况对MOS管造成损坏。

(6) 压降控制：在设计电源装置时，要合理选择MOS管的导通电阻，并确保输入电压（Vin）和输出电压（Vout）之间的压降在规定范围内，以保证电路的稳定工作。

MOS管知识最全收录技术参数详解！MOS管的种类及结构
MOS管，即金属（Metal）—氧化物（Oxide）—半导体（Semiconductor）场效应晶体管，是一种应用场效应原理工作的半导体器件；和普通双极型晶体管相比，MOS 管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小、易于集成等优势，在开关电源、镇流器、高频感应加热、高频逆变焊机、通信电源等高频电源领域得到了越来越普遍的应用。

MOS管的种类及结构
MOS管是FET的一种（另一种为JFET结型场效应管），主要有两种结构形式：N沟道型和P沟道型；又根据场效应原理的不同，分为耗尽型（当栅压为零时有较大漏极电流）和增强型（当栅压为零，漏极电流也为零，必须再加一定的栅压之后才有漏极电流）两种。

因此，MOS管可以被制构成P沟道增强型、P沟道耗尽型、N沟道增强型、N沟道耗尽型4种类型产品。

图表1 MOS管的4种类型
每一个MOS管都提供有三个电极：Gate栅极（表示为“G”）、Source源极（表示为“S”）、Drain漏极（表示为“D”）。

接线时，对于N沟道的电源输入为D，输出为S；P沟道的电源输入为S，输出为D；且增强型、耗尽型的接法基本一样。

图表2 MOS管内部结构图
从结构图可发现，N沟道型场效应管的源极和漏极接在N型半导体上，而P沟道型场效应管的源极和漏极则接在P型半导体上。

场效应管输出电流由输入的电压（或称场电压）控制，其输入的电流极小或没有电流输入，使得该器件有很高的输入阻抗，这也是MOS管被称为场效应管的重要原因。

MOS管工作原理
1N沟道增强型场效应管原理。

MOS管基本认识（快速入门）1、三个极的判定：G极(gate)—栅极，不用说比较好认。

S极(source)—源极，不论是P沟道还是N沟道，两根线相交的就是。

D极(drain)—漏极，不论是P沟道还是N沟道，是单独引线的那边。

2. N沟道与P沟道判别:箭头指向G极的是N沟道；箭头背向G极的是P沟道。

3. 寄生二极管方向判定:不论N沟道还是P沟道MOS管，中间衬底箭头方向和寄生二极管的箭头方向总是一致的：要么都由S指向D，要么都有D指向S。

4. MOS开关实现的功能1>信号切换；2>电压通断。

5. MOS管用作开关时在电路中的连接方法关键点:1>确定那一极连接输入端，那一极连接输出端2>控制极电平为？V 时MOS管导通3>控制极电平为？V 时MOS管截止NMOS：D极接输入，S极接输出PMOS：S极接输入，D极接输出反证法加强理解NMOS假如：S接输入，D接输出由于寄生二极管直接导通，因此S极电压可以无条件到D极，MOS管就失去了开关的作用。

PMOS假如：D接输入，S接输出同样失去了开关的作用。

6. MOS管的开关条件N沟道—导通时Ug> Us,Ugs> Ugs(th)时导通P沟道—导通时Ug< Us,Ugs< Ugs(th)时导通总之，导通条件：|Ugs|>|Ugs(th)|7. 相关概念BJT :Bipolar Junction Transistor 双极性晶体管，BJT是电流控制器件；FET :Field Effect Transistor 场效应晶体管，FET是电压控制器件. 按结构场效应管分为：结型场效应（简称JFET）、绝缘栅场效应（简称MOSFET）两大类按沟道材料：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。

总的来说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。

MOS管知识最全收录技术参数详解！MOS管的种类及结构MOS管，即金属（Metal）—氧化物（Oxide）—半导体（Semiconductor）场效应晶体管，是一种应用场效应原理工作的半导体器件；和普通双极型晶体管相比，MOS管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小、易于集成等优势，在开关电源、镇流器、高频感应加热、高频逆变焊机、通信电源等高频电源领域得到了越来越普遍的应用。

MOS管的种类及结构MOS管是FET的一种（另一种为JFET结型场效应管），主要有两种结构形式：N沟道型和P沟道型；又根据场效应原理的不同，分为耗尽型（当栅压为零时有较大漏极电流）和增强型（当栅压为零，漏极电流也为零，必须再加一定的栅压之后才有漏极电流）两种。

因此，MOS管可以被制构成P沟道增强型、P沟道耗尽型、N沟道增强型、N沟道耗尽型4种类型产品。

图表1 MOS管的4种类型每一个MOS管都提供有三个电极：Gate栅极（表示为“G”）、Source源极（表示为“S”）、Drain漏极（表示为“D”）。

接线时，对于N沟道的电源输入为D，输出为S；P沟道的电源输入为S，输出为D；且增强型、耗尽型的接法基本一样。

图表2 MOS管内部结构图从结构图可发现，N沟道型场效应管的源极和漏极接在N型半导体上，而P沟道型场效应管的源极和漏极则接在P型半导体上。

场效应管输出电流由输入的电压（或称场电压）控制，其输入的电流极小或没有电流输入，使得该器件有很高的输入阻抗，这也是MOS管被称为场效应管的重要原因。

MOS管工作原理1N沟道增强型场效应管原理N沟道增强型MOS管在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（漏极D、源极S）；在源极和漏极之间的SiO2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。

由于栅极与其它电极之间是相互绝缘的，所以NMOS又被称为绝缘栅型场效应管。