眾所周知,傳統(tǒng)的MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、源極和漏極較大程度上致處于同一水平面的芯片上,其工作電流基本上是沿水平方向流動(dòng)。VMOS管則不同,其兩大結(jié)構(gòu)特點(diǎn):頭一,金屬柵極采用V型槽結(jié)構(gòu);第二,具有垂直導(dǎo)電性。由于漏極是從芯片的背面引出,所以ID不是沿芯片水平流動(dòng),而是自重?fù)诫sN+區(qū)(源極S)出發(fā),經(jīng)過P溝道流入輕摻雜N-漂移區(qū),然后垂直向下到達(dá)漏極D。因?yàn)榱魍ń孛娣e增大,所以能通過大電流。由于在柵極與芯片之間有二氧化硅絕緣層,因此它仍屬于絕緣柵型MOS場(chǎng)效應(yīng)管。在使用場(chǎng)效應(yīng)管時(shí),應(yīng)避免過流和過壓情況,以免損壞器件或影響電路性能。佛山源極場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)
場(chǎng)效應(yīng)管工作原理用一句話說,就是“漏極-源極間流經(jīng)溝道的ID, 用柵極與溝道間的pn結(jié)形成的反偏的柵極電壓進(jìn)行控制”。更正確地說,ID流經(jīng)通路的寬度,即溝道截面積,它是由pn結(jié)反偏的變化,產(chǎn)生耗盡層擴(kuò)展變化控制的緣故。在VGS=0的非飽和區(qū)域,表示的過渡層的擴(kuò)展因?yàn)椴缓艽螅鶕?jù)漏極-源極間所加VDS的電場(chǎng),源極區(qū)域的某些電子被漏極拉去,即從漏極向源極有電流ID流動(dòng)。從門極向漏極擴(kuò)展的過度層將溝道的一部分構(gòu)成堵塞型,ID飽和。將這種狀態(tài)稱為夾斷。這意味著過渡層將溝道的一部分阻擋,并不是電流被切斷。佛山源極場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)場(chǎng)效應(yīng)管具有輸入阻抗高、輸出阻抗低、線性度好、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),使其在各種電路中表現(xiàn)出色。
對(duì)于開關(guān)頻率小于100kHz的信號(hào)一般取(400~500)kHz載波頻率較好,變壓器選用較高磁導(dǎo)如5K、7K等高頻環(huán)形磁芯,其原邊磁化電感小于約1毫亨左右為好。這種驅(qū)動(dòng)電路只適合于信號(hào)頻率小于100kHz的場(chǎng)合,因信號(hào)頻率相對(duì)載波頻率太高的話,相對(duì)延時(shí)太多,且所需驅(qū)動(dòng)功率增大,UC3724和UC3725芯片發(fā)熱溫升較高,故100kHz以上開關(guān)頻率只對(duì)較小極電容的MOSFET才可以。對(duì)于1kVA左右開關(guān)頻率小于100kHz的場(chǎng)合,它是一種良好的驅(qū)動(dòng)電路。該電路具有以下特點(diǎn):?jiǎn)坞娫垂ぷ鳎刂菩盘?hào)與驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)隔離,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單尺寸較小,尤其適用于占空比變化不確定或信號(hào)頻率也變化的場(chǎng)合。來看這個(gè)電路,控制信號(hào)PGC控制V4.2是否給P_GPRS供電。此電路中,源漏兩端沒有接反,R110與R113存在的意義在于R110控制柵極電流不至于過大,R113控制柵極的常態(tài),將R113上拉為高,截至PMOS,同時(shí)也可以看作是對(duì)控制信號(hào)的上拉,當(dāng)MCU內(nèi)部管腳并沒有上拉時(shí),即輸出為開漏時(shí),并不能驅(qū)動(dòng)PMOS關(guān)閉,此時(shí),就需要外部電壓給予的上拉,所以電阻R113起到了兩個(gè)作用。R110可以更小,到100歐姆也可。
什么是MOSFET,mos管是金屬(metal)、氧化物(oxide)、半導(dǎo)體(semiconductor)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,或者稱是金屬—絕緣體(insulator)、半導(dǎo)體。MOS管的source和drain是可以對(duì)調(diào)的,他們都是在P型back gate中形成的N型區(qū)。在多數(shù)情況下,這個(gè)兩個(gè)區(qū)是一樣的,即使兩端對(duì)調(diào)也不會(huì)影響器件的性能。這樣的器件被認(rèn)為是對(duì)稱的。場(chǎng)效應(yīng)管(FET),把輸入電壓的變化轉(zhuǎn)化為輸出電流的變化。FET的增益等于它的跨導(dǎo), 定義為輸出電流的變化和輸入電壓變化之比。市面上常有的一般為N溝道和P溝道,詳情參考右側(cè)圖片(P溝道耗盡型MOS管)。而P溝道常見的為低壓mos管。場(chǎng)效應(yīng)管的柵極電壓對(duì)其導(dǎo)電性能有明顯影響,通過調(diào)節(jié)柵極電壓可以控制電路的輸出。
場(chǎng)效應(yīng)管與雙極型晶體管比,它的體積小,重量輕,壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),而且輸入回路的內(nèi)阻特別高,噪聲低、熱穩(wěn)定性好(因?yàn)閹缀踔焕枚嘧訉?dǎo)電)、防輻射能力強(qiáng)以及省電等優(yōu)點(diǎn),幾乎場(chǎng)效應(yīng)管占據(jù)的絕大部分市場(chǎng)。有利就有弊,而場(chǎng)效應(yīng)管的放大倍數(shù)要小于雙極型晶體管的放大倍數(shù)(原因后續(xù)詳解)。根據(jù)制作主要工藝主要分為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(Junction Field Effect Transistor,JFET)和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(MOS管),下面來具體來看這兩種管子。場(chǎng)效應(yīng)管(FET)基礎(chǔ)知識(shí):名稱,場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor 縮寫(FET)),簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(junction FET-JFET),金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管 (metal-oxide semiconductor FET,簡(jiǎn)稱MOS-FET),由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,也稱為單極型晶體管,屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。與之對(duì)應(yīng)的是由兩種載流子參與導(dǎo)電的雙極型晶體管,三極管(BJT),屬于電流控制型半導(dǎo)體器件。場(chǎng)效應(yīng)管的優(yōu)勢(shì)之一是具有高輸入阻抗,可以減少對(duì)輸入信號(hào)源的負(fù)載。佛山源極場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)
場(chǎng)效應(yīng)管的使用方法包括選擇合適的工作點(diǎn)和電源電壓,以及連接正確的外部電路。佛山源極場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)
Drain和backgate之間的PN結(jié)反向偏置,所以只有很小的電流從drain流向backgate,如果GATE電壓超過了閾值電壓,在GATE電介質(zhì)下就出現(xiàn)了channel。這個(gè)channel就像一薄層短接drain和source的N型硅,由電子組成的電流從source通過channel流到drain,總的來說,只有在gate 對(duì)source電壓V 超過閾值電壓Vt時(shí),才會(huì)有drain電流。在對(duì)稱的MOS管中,對(duì)source和drain的標(biāo)注有一點(diǎn)任意性,定義上,載流子流出source,流入drain,因此Source和drain的身份就靠器件的偏置來決定了。有時(shí)晶體管上的偏置電壓是不定的,兩個(gè)引線端就會(huì)互相對(duì)換角色,這種情況下,電路設(shè)計(jì)師必須指定一個(gè)是drain另一個(gè)是source。佛山源極場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)