MOSFET
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MOSFET讲解MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。
至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。
对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。
原因是导通电阻小,且容易制造。
所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。
下面的介绍中,也多以NMOS为主。
MOSFET有两大类型:N沟道和P沟道。
在功率系统中,MOSFET可被看成电气开关。
当在N沟道MOSFET的栅极和源极间加上正电压时,其开关导通。
导通时,电流可经开关从漏极流向源极。
漏极和源极之间存在一个内阻,称为导通电阻RDS(ON)。
必须清楚MOSFET的栅极是个高阻抗端,因此,总是要在栅极加上一个电压。
如果栅极为悬空,器件将不能按设计意图工作,并可能在不恰当的时刻导通或关闭,导致系统产生潜在的功率损耗。
当源极和栅极间的电压为零时,开关关闭,而电流停止通过器件。
虽然这时器件已经关闭,但仍然有微小电流存在,这称之为漏电流,即IDS和小功率MOSFET类似,功率MOSFET也有分为N沟道和P沟道两大类;每个大类又分为增强型和耗尽型两种。
虽然耗尽型较之增强型有不少的优势(请查阅资料,不详述),但实际上大部分功率MOSFET都是增强型的。
(可能因为实际的制作工艺无法达到理论要求吧,看来理论总是跟实际有差距的NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。
PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。
但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。
常用于MOSFET的电路符号有很多种变化,最常见的设计是以一条直线代表通道,两条和通道垂直的线代表源极与漏极,左方和通道平行而且较短的线代表栅极,有时也会将代表通道的直线以破折线代替,以区分增强型MOSFET(enhancement mode MOSFET)或是耗尽型MOSFET(depletion mode MOSFET)。
MOSFET1.1 MOSFET概述MOSFET作为电子电路一种很重要的元器件,在主板的开关电源中也有广泛应用。
MOSFET与晶体三极管很类似,不过三极管是通过电流控制电流的器件,而MOSFET是通过电压控制。
金属-氧化层-半导体-场效晶体管,简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)是一种可以广泛使用在类比电路与数位电路的场效晶体管(field-effect transistor)。
MOSFET和三极管一样有三个极,但名称和三极管不一样,分别是:G(栅极)、S(源极)及D(漏极)。
1.2 MOSFET分类MOSFET的种类:按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
按栅极电压幅值可分为;耗尽型;当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道,增强型;对于N(P)沟道器件,栅极电压大于(小于)零时才存在导电沟道,功率MOSFET主要是N 沟道增强型。
在主板电路中,常用MOSFET为NMOS管,用作开关电源和电源,在CPU,北桥,内存供电都有用到。
1.3 MOSFET内部结构及基本原理MOSFET内部结构如下图所示。
图 MOSFET内部结构MOSFET用作开关静态特性:MOS管作为开关元件,同样是工作在截止或导通两种状态。
由于MOS管是电决定其工作状态。
如下图为MOS管作为开压控制元件,所以主要由栅源电压uGS关的原理图示。
图 MOS管作为开关的导通和截止状态转移特性和输出特性曲线如下图所示:工作特性如下:u GS<开启电压U T:MOS管工作在截止区,漏源电流i DS基本为0,输出电压u DS≈U DD,MOS管处于“断开”状态。
u GS>开启电压U T:MOS管工作在导通区,漏源电流i DS=U DD/(R D+r DS)。
其中,r DS为MOS管导通时的漏源电阻。
输出电压U DS=U DD·r DS/(R D+r DS),如果r DS<<R D,则u DS≈0V,MOS管处于“导通”状态。
MOS晶体管MOS晶体管的概念金属-氧化层-半导体-场效晶体管,简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管(field-effect transistor)。
MOSFET依照其“通道”的极性不同,可分为n-type与p-type的MOSFET,通常又称为NMOSFET与PMOSFET,其他简称尚包括NMOS FET、PMOS FET、nMOSFET、pMOSFET等。
这个名称前半部分说明了它的结构,后半部分说明了它的工作原理。
从纵向看,MOS晶体管是由栅电极、栅绝缘层和半导体衬底构成的一个三明治结构;从水平方向看,MOS晶体管由源区、沟道区和漏区3个区域构成,沟道区和硅衬底相通,也叫做MOS 晶体管的体区。
一个MOS晶体管有4个引出端:栅极、源极、漏极和体端即衬底。
由于栅极通过二氧化硅绝缘层和其他区域隔离,MOS晶体管又叫做绝缘场效应晶体管。
MOS晶体管还因为其温度稳定性好、集成化时工艺简单,而广泛用于大规模和超大规模集成电路中。
MOS管有N沟道和P沟道两类,但每一类又分为增强型和耗尽型两种,因此MOS管的四种类型为:N沟道增强型管、N沟道耗尽型管,P沟道增强型管和P沟道耗尽型管。
凡栅-源电压U GS为零时漏极电流也为零的管子均属于增强型管,凡栅-源电压U GS为零时漏极电流不为零的管子均属于耗尽型管。
MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路,而P沟道增强型MOS管和N沟道增强型MOS管共同构成的互补型MOS集成电路即为CMOS-IC。
MOS器件基于表面感应的原理,是利用垂直的栅压V GS实现对水平I DS的控制。
它是多子(多数载流子)器件。
用跨导描述其放大能力。
MOSFET晶体管的截面图如图1所示在图中,S=Source,G=Gate,D=Drain。
mosfet概念
MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是一种主要用于电子设备中的三端器件,常用于放大、开关、调节和放大电信号等应用。
它由金属电极、氧化物绝缘层和半导体材料组成。
MOSFET有两种主要类型:N型和P型。
N型MOSFET中,半导体材料是N型,而P型MOSFET中,半导体材料是P型。
这决定了电流的流动方向和特性。
MOSFET的工作原理是通过控制栅极电压来控制源极和漏极之间的电流。
当栅极电压高于临界电压时,MOSFET处于导通状态,电流可以从源极流向漏极。
当栅极电压低于临界电压时,MOSFET处于截止状态,电流无法通过。
MOSFET具有许多优点,例如低功耗、高速度、可靠性好以及尺寸小等。
它在现代电子设备中得到广泛应用,如计算机、通信设备、功率放大器、集成电路等。
总结来说,MOSFET是一种重要的电子器件,通过控制栅极电压来控制源极和漏极之间的电流。
它在电子设备中具有广泛的应用。
各种MOSFET参数大全MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常见的半导体器件,具有广泛的应用领域。
下面是MOSFET的各种重要参数的详细解释。
1. Drain-Source电压(VDS):这是MOSFET管脚之间的电压差。
当VDS超过MOSFET的额定电压,会导致器件损坏。
2. Gate-Source电压(VGS):这是MOSFET的控制电压。
改变VGS可以控制MOSFET的导通和截止。
3. 阈值电压(Vth):这是MOSFET的开启电压。
当VGS超过阈值电压时,MOSFET开始导通。
4.静态漏极电流(IDSS):这是在VGS=0时,MOSFET的漏极电流。
它是关闭时的最大漏极电流。
5. on状态电阻(RDS(on)):这是MOSFET导通时的电阻。
较低的RDS(on)意味着更好的导通特性。
6.峰值漏极电流(IDP):这是MOSFET能够承受的最大漏极电流。
如果超过此电流,MOSFET可能会损坏。
7. 雅各比增益(gfs):这是MOSFET的小信号增益。
它决定了MOSFET的放大能力。
8. 输入电容(Ciss):这是MOSFET输入端的总电容。
较高的Ciss将导致较高的输入电容负载。
9. 输出电容(Coss):这是MOSFET输出端的总电容。
较高的Coss将导致较高的输出电容负载。
10.反向传导(GDS):这是MOSFET导通时的反向电导。
它表示了在反向电压下电荷从漏极到源极的流动。
11. 速度参数(gm):这是MOSFET的跨导。
它表示在VDS控制下的电流变化率。
12.破坏电压(BV):这是MOSFET能够承受的最大电压。
超过该电压可能会导致器件击穿和损坏。
13.空载损耗(Pd):这是MOSFET在导通状态下消耗的功率。
它取决于MOSFET的导通电阻和电流。
14.电压转移特性(VTC):这是描述MOSFET开启和关闭之间的关系的曲线。
它显示了在不同VGS情况下MOSFET的导通特性。
常用MOSFET技术参数MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常用的电子器件,在现代电子设备中广泛应用。
以下是常见的MOSFET技术参数:1.基本参数:- 导通电阻(Rds(on)):指在MOSFET导通状态下,漏源之间的电阻。
导通电阻越小,表示MOSFET在导通状态下的能耗越低。
- 关断电阻(Rds(off)):指在MOSFET关断状态下,漏源之间的电阻。
关断电阻越大,表示MOSFET在关断状态下的能耗越低。
- 阈值电压(Vth):指控制MOSFET导通的门极电压。
当门极电压高于阈值电压时,MOSFET导通。
- 最大漏极电流(Id(max)):指MOSFET可以承受的最大漏极电流。
超过这个电流值,MOSFET可能会损坏。
-动态电阻(Rd):指在MOSFET导通过程中,漏源之间电压变化与电流变化的比值。
动态电阻越小,表示MOSFET开关速度越快。
2.耐压参数:- 漏源击穿电压(V(br)dss)):指MOSFET可以承受的最大漏源电压。
超过这个电压值,MOSFET可能会损坏。
- 门源击穿电压(V(br)gss)):指MOSFET可以承受的最大门源电压。
超过这个电压值,MOSFET可能会损坏。
3.功率参数:- 最大功率耗散(Pd(max)):指MOSFET可以承受的最大功率耗散。
超过这个功率值,MOSFET可能会过热并损坏。
- 最大功率耗散温度(Tj(max)):指MOSFET可以承受的最高结温。
超过这个温度值,MOSFET可能会过热并损坏。
4.开关参数:- 共源极电容(Ciss):指MOSFET漏源极之间的输入电容。
共源极电容越大,表示MOSFET的开关效率越低。
- 输出电容(Coss):指MOSFET漏源电容。
输出电容越大,表示MOSFET的开关速度越慢。
5.温度参数:- 热阻(Rth):指MOSFET的导热性能,即单位功率耗散时,MOSFET的结温上升的温度差。
热阻越小,表示MOSFET的散热效果越好。
各种MOSFET参数大全MOSFET(金属-氧化物半导体场效应管)是一种常用的功率晶体管,用于控制电流流动和电压增益。
MOSFET具有许多参数,每个参数都对其性能和应用起着重要作用。
以下是一些重要的MOSFET参数的详细描述。
1. 导通电阻(Rds(on)):这是MOSFET在导通状态时的电阻。
较低的导通电阻意味着MOSFET在导通状态下可以通过更多的电流,从而减小功耗和发热。
2. 阈值电压(Vth):这是MOSFET开启的电压。
Vth的高低决定了控制MOSFET导通状态所需的控制电压。
低阈值电压可以实现更有效的控制。
3.最大耗散功率(Pd):这是MOSFET可以处理的最大功率。
超过这个值会导致MOSFET的过热和损坏。
4. 最大漏极电压(Vds):这是MOSFET可以承受的最大电压。
超过这个值会导致击穿和损坏。
5.最大漏源电流(Id):这是MOSFET可以承受的最大电流。
超过这个值会导致过载和烧毁。
6. 开启时间(ton)和关断时间(toff):这是MOSFET从导通到关断状态或从关断到导通状态所需的时间。
较低的开启和关断时间意味着MOSFET可以更快地切换,从而提高开关效率和响应时间。
7.耗散电导(Gd):这是MOSFET关断状态时的内部导纳。
较高的耗散电导会导致电源功耗的增加。
8. 输入电容(Ciss)和输出电容(Coss):这些是MOSFET的输入和输出电容。
输入电容对输入信号的响应时间产生影响,而输出电容对输出信号的响应时间和失真率产生影响。
9.热阻(θJA和θJC):这些是MOSFET的热阻值。
它们表示MOSFET散热的能力,较低的热阻值意味着更好的散热性能。
10. 反向转导(gm):这是MOSFET的转导增益,表示输入信号和输出信号之间的关系。
较高的反向转导意味着MOSFET具有更好的放大性能。
11.温度系数:这是MOSFET参数随温度变化的程度。
温度系数对MOSFET的稳定性和性能起着重要作用。
mosfet的指标MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是一种常见的场效应晶体管,被广泛应用于电子电路中。
其性能指标对于评估其在电路中的应用效果具有重要意义。
本文将从不同角度探讨MOSFET的几个重要指标。
1. 导通电阻(Rdson):MOSFET的导通电阻是指在开启状态下,通过MOSFET的电流与MOSFET之间的电压降之比。
导通电阻越小,表示MOSFET导通时的损耗越小,功耗也越低。
因此,在选择MOSFET时,需要考虑其导通电阻,以保证电路的效率和性能。
2. 阈值电压(Vth):阈值电压是指在MOSFET导通之前需要施加的电压。
它决定了MOSFET的开启和关闭的电压门限。
阈值电压越低,表示MOSFET更容易导通,但也容易发生误导通。
因此,在选择MOSFET时,需要根据具体应用需求,权衡阈值电压的大小。
3. 开关速度(Switching Speed):开关速度是指MOSFET从导通到截止或从截止到导通的切换速度。
它决定了MOSFET在电路中的响应速度和开关频率。
开关速度越快,表示MOSFET能够更快地响应电路信号变化,适用于高频率电路。
因此,在设计高频电路时,需要选择具有较快开关速度的MOSFET。
4. 最大耐压(Maximum Voltage):最大耐压是指MOSFET能够承受的最大电压。
超过最大耐压的电压会导致MOSFET击穿,损坏甚至烧毁。
因此,在选择MOSFET时,需要根据电路的工作电压,选择具有足够耐压能力的MOSFET。
5. 最大功率(Maximum Power Dissipation):最大功率是指MOSFET能够承受的最大功率。
超过最大功率的功率会导致MOSFET过热,损坏甚至烧毁。
因此,在选择MOSFET时,需要根据电路的功率需求,选择具有足够功率承受能力的MOSFET。
6. 开启时的电流增益(Transconductance):开启时的电流增益是指MOSFET导通时,输出电流与输入电压之间的比例关系。