MOSFET管基本結構與工作原理:mos管學名是場效應管,是金屬-氧化物-半導體型場效應管,屬于絕緣柵型。本文就結構構造、特點、實用電路等幾個方面用工程師的話簡單描述。MOS場效應三極管分為:增強型(又有N溝道、P溝道之分)及耗盡型(分有N溝道、P溝道)。N溝道增強型MOSFET的結構示意圖和符號見上圖。其中:電極 D(Drain) 稱為漏極,相當雙極型三極管的集電極;電極 G(Gate) 稱為柵極,相當于的基極;電極 S(Source)稱為源極,相當于發射極。在設計電路時,合理選擇場效應管的型號和工作參數,以滿足電路要求。廣州N溝道場效應管
場效應管是一種電壓控制器件,其工作原理是通過改變柵極(Gate)與源極(Source)之間的電壓來控制漏極(Drain)與源極之間的電流。與傳統的雙極型晶體管(BJT)相比,FET只利用單一類型的載流子(電子或空穴)進行導電,因此也被稱為單極型晶體管。分類:結型場效應管(JFET):基于PN結形成的通道,分為N溝道JFET和P溝道JFET。絕緣柵型場效應管(MOS管):分為增強型MOS管和耗盡型MOS管,每種類型又分為N溝道和P溝道。耗盡型MOS管:在柵極電壓(VGS)為零時,耗盡型MOS管已經形成了導電溝道,即使沒有外加電壓,也會有漏極電流(ID)。這是因為在制造過程中,通過摻雜在絕緣層中引入正離子,使得在半導體表面感應出負電荷,形成導電溝道。增強型MOS管:在VGS為零時是關閉狀態,不導電。只有當施加適當的正向柵極電壓時,才會在半導體表面感應出足夠的多數載流子,形成導電溝道。深圳結型場效應管加工場效應管的柵極電壓對其導電性能有明顯影響,通過調節柵極電壓可以控制電路的輸出。
在過渡層由于沒有電子、空穴的自由移動,在理想狀態下幾乎具有絕緣特性,通常電流也難流動。但是此時漏極-源極間的電場,實際上是兩個過渡層接觸漏極與門極下部附近,由于漂移電場拉去的高速電子通過過渡層。因漂移電場的強度幾乎不變產生ID的飽和現象。其次,VGS向負的方向變化,讓VGS=VGS(off),此時過渡層大致成為覆蓋全區域的狀態。而且VDS的電場大部分加到過渡層上,將電子拉向漂移方向的電場,只有靠近源極的很短部分,這更使電流不能流通。
場效應管由于它只靠半導體中的多數載流子導電,又稱單極型晶體管。FET 英文為Field Effect Transistor,簡寫成FET。場效應管分為結型場效應管(JFET)和絕緣柵場效應管(MOS管)兩大類。按溝道材料型和絕緣柵型各分N溝道和P溝道兩種;按導電方式:耗盡型與增強型,結型場效應管均為耗盡型,絕緣柵型場效應管既有耗盡型的,也有增強型的。場效應晶體管可分為結場效應晶體管和MOS場效應晶體管,而MOS場效應晶體管又分為N溝耗盡型和增強型;P溝耗盡型和增強型四大類。場效應管在電子設備中扮演著關鍵角色。
效應管與三極管的各自應用特點:1.場效應管在源極金屬與襯底連在一起時,源極和漏極可以互換使用,且特性變化不大;而三極管的集電極與發射極互換使用時,其特性差異很大,β值將減小很多。2.場效應管的噪聲系數很小,在低噪聲放大電路的輸入級及要求信噪比較高的電路中要選用場效應管。3.場效應管和三極管均可組成各種放大電路和開關電路,但由于前者制造工藝簡單,且具有耗電少,熱穩定性好,工作電源電壓范圍寬等優點,因而被普遍用于大規模和超大規模集成電路中。4.三極管導通電阻大,場效應管導通電阻小,只有幾百毫歐姆,在現用電器件上,一般都用場效應管做開關來用,他的效率是比較高的。確保場效應管的散熱問題,提高其穩定性和可靠性。深圳結型場效應管加工
場效應管具有低噪聲、低功耗的特點,適用于需要高靈敏度和低功耗的電子設備中。廣州N溝道場效應管
雪崩失效的預防措施,雪崩失效歸根結底是電壓失效,因此預防我們著重從電壓來考慮。具體可以參考以下的方式來處理。1:合理降額使用,目前行業內的降額一般選取80%-95%的降額,具體情況根據企業的保修條款及電路關注點進行選取。2:合理的變壓器反射電壓。合理的RCD及TVS吸收電路設計。4:大電流布線盡量采用粗、短的布局結構,盡量減少布線寄生電感。5:選擇合理的柵極電阻Rg。6:在大功率電源中,可以根據需要適當的加入RC減震或齊納二極管進行吸收。廣州N溝道場效應管