场效应管工作原理

发布时间:2019年09月29日 14:09    发布者:xunavc
  简单解释一下MOS场效应管的工作原理。
  MOS 场效应管也被称为MOSFET, 既Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor(金属氧化物半导体场效应管)的缩写。它普通有耗尽型和加强型两种。本文运用的为加强型MOS 场效应管,其内部构造见图5。它可分为NPN型PNP型。NPN型通常称为N沟道型,PNP型也叫P沟道型。由图可看出,关于N沟道的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上,同样关于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。我们晓得普通三极管是由输入的电流控制输出的电流。但关于场效应管,其输出电流是由输入的电压(或称电场)控制,能够以为输入电流极小或没有输入电流,这使得该器件有很高的输入阻抗,同时这也是我们称之为场效应管的缘由。
  为解释MOS 场效应管的工作原理,我们先理解一下仅含有一个P—N结的二极管的工作过程。如图6所示,我们晓得在二极管加上正向电压(P端接正极,N端接负极)时,二极管导通,其PN结有电流经过。这是由于在P型半导体端为正电压时,N型半导体内的负电子被吸收而涌向加有正电压的P型半导体端,而P型半导体端内的正电子则朝N型半导体端运动,从而构成导通电流。同理,当二极管加上反向电压(P端接负极,N端接正极)时,这时在P型半导体端为负电压,正电子被汇集在P型半导体端,负电子则汇集在N型半导体端,电子不挪动,其PN结没有电流经过,二极管截止。
  关于场效应管(见图7),在栅极没有电压时,由前面剖析可知,在源极与漏极之间不会有电流流过,此时场效应管处与截止状态(图7a)。当有一个正电压加在N沟道的MOS 场效应管栅极上时,由于电场的作用,此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸收出来而涌向栅极,但由于氧化膜的阻挠,使得电子汇集在两个N沟道之间的P型半导体中(见图7b),从而构成电流,使源极和漏极之间导通。我们也能够想像为两个N型半导体之间为一条沟,栅极电压的树立相当于为它们之间搭了一座桥梁,该桥的大小由栅压的大小决议。图8给出了P沟道的MOS 场效应管的工作过程,其工作原理相似这里不再反复。
  关于场效应管(见图7),在栅极没有电压时,由前面剖析可知,在源极与漏极之间不会有电流流过,此时场效应管处与截止状态(图7a)。当有一个正电压加在N沟道的MOS 场效应管栅极上时,由于电场的作用,此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸收出来而涌向栅极,但由于氧化膜的阻挠,使得电子汇集在两个N沟道之间的P型半导体中(见图7b),从而构成电流,使源极和漏极之间导通。我们也能够想像为两个N型半导体之间为一条沟,栅极电压的树立相当于为它们之间搭了一座桥梁,该桥的大小由栅压的大小决议。图8给出了P沟道的MOS 场效应管的工作过程,其工作原理相似这里不再反复。
  下面简述一下用C-MOS场效应管(加强型MOS 场效应管)组成的应用电路的工作过程(见图9)。电路将一个加强型P沟道MOS场效应管和一个加强型N沟道MOS场效应管组合在一同运用。当输入端为低电平常,P沟道MOS场效应管导通,输出端与电源正极接通。当输入端为高电平常,N沟道MOS场效应管导通,输出端与电源地接通。在该电路中,P沟道MOS场效应管和N沟道MOS场效应管总是在相反的状态下工作,其相位输入端和输出端相反。经过这种工作方式我们能够取得较大的电流输出。同时由于漏电流的影响,使得栅压在还没有到0V,通常在栅极电压小于1到2V时,MOS场效应管既被关断。不同场效应管其关断电压略有不同。也正由于如此,使得该电路不会由于两管同时导通而形成电源短路。
  场效应管SI2318DS-T1-E3 www.dzsc.com/ic-detail/9_5136.html规格
  FET 类型N 沟道
  技术MOSFET(金属氧化物)
  漏源电压(Vdss)40V
  电流 - 连续漏极(Id)(25°C 时)3A(Ta)驱动电压(最大 Rds On,最小 Rds On)4.5V,10V不同 Id 时的 Vgs(th)(最大值)3V @ 250μA不同 Vgs 时的栅极电荷 (Qg)(最大值)15nC电压,耦合至栅极电荷(Qg)(最大)@ Vgs10VVgs(最大值)±20V不同 Vds 时的输入电容(Ciss)(最大值)540pF电压,耦合至输入电容(Ciss)(最大) @ Vds20VFET 功能-功率耗散(最大值)750mW(Ta)不同 Id,Vgs 时的 Rds On(最大值)45 毫欧 @ 3.9A,10V工作温度-55°C ~ 150°C(TJ)安装类型表面贴装封装/外壳TO-236-3,SC-59,SOT-23-3
  系列:TrenchFET?
  FET类型:N 沟道
  技术:MOSFET(金属氧化物)
  电流-连续漏极(Id)(25°C时):3A(Ta)
  驱动电压(最大RdsOn,最小RdsOn):4.5V,10V不同Id时的Vgs(th)(最大值):3V @ 250?A不同Vgs时的栅极电荷 (Qg)(最大值):15nC @ 10V不同Vds时的输入电容(Ciss)(最大值):540pF @ 20VVgs(最大值):±20V功率耗散(最大值):750mW(Ta)
  不同 Id,Vgs时的 RdsOn(最大值):45 毫欧 @ 3.9A,10V工作温度:-55°C ~ 150°C(TJ)安装类型:表面贴装
  封装/外壳:TO-236-3,SC-59,SOT-23-3
  封装形式Package:SOT-23-3
  极性Polarity:N-CH
  漏源极击穿电压VDSS:40V
  连续漏极电流ID:3A
  漏源极导通电阻RDS(ON):45mOhms

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