闲暇之余,还是回顾了一下。场效应管,接下来重点讨论一下场效应管中的mos管。
场效应管fet(field effect transistor),是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件,分为结型(jfet)和绝缘栅型(mosfet简称mos)。
一、mos管的分类
mos管是一种具有绝缘栅的fet,其中电压决定了器件的电导率。发明mos管是为了克服 fet 中存在的缺点,如高漏极电阻、中等输入阻抗和较慢的操作。所以mos管可以称为fet的高级形式。
mos管常用于切换或放大信号。随着施加的电压量改变电导率的能力可用于放大或切换电子信号。
mos管是迄今为止数字电路中最常见的晶体管,因为内存芯片或微处理器中可能包含数十万或数百万个晶体管。由于它们可以由 p 型或 n 型半导体制成,互补的 mos 晶体管对可用于以cmos逻辑的形式制造具有非常低功耗的开关电路。
mosfet的输入电阻很高,高达10^9ω以上,从导电沟道来分,可以分为n沟道和p沟道两种,无论是n沟道还是p沟道,又可以分为增强型和耗尽型。
二、增强型和耗尽型mos管
增强型mos管介绍
以p型半导体为衬底,在一个 低掺杂容度 的 p 型半导体上,通过扩散技术做出来2块 高掺杂容度 的 n 型半导体,引出去分别作为 源级(d) 和 漏极(d) 。
p型衬底在 mos管内部是和 源级(s)相连。
在p型衬底和两个n型半导体 之间加一层 二氧化硅(sio₂)绝缘膜,其上层制作一层金属铝或者多晶硅引出引脚组成 栅极(g) 。
从上我们也不难理解mos管的名称由来,金属 (metal)—氧化物 (oxide)—半导体 (semiconductor)场效应晶体管。
工作原理
沟道的形成:在给栅源两端施加电压时,前面说过了源和衬底相连,即给栅极和衬底施加电压ugs,其随着ugs的增大,源漏之间从耗尽层转变成反型层即n沟道,来实现对源漏间的通断控制。使沟道刚刚形成的栅源电压称为开启电压ugs(th),如下图
漏极电流的产生(可变电阻区,预夹断区,恒流区):ugs大于开启电压,在漏源两端施加正向电压uds,即产生漏极电流,
随着uds增大,当(a)这种情况,为压控型可变电阻,当(b)这种情况,为预夹断,当(c)这种情况,为恒流模式,可用来放大。
转移特性曲线和输出特性曲线
因为输入不产生电流,所以我们称之为转移特性曲线。
增耗尽型mos管介绍(不常用)
在二氧化硅绝缘层掺入大量正离子,在正离子作用下使得p衬底存在反型层,即存在漏源之间的导电沟道。
三、封装
按照安装在pcb板上的方式来划分,mos管封装主要有两大类:插入式(through hole)和表面贴装式(surface mount)。
插入式就是mosfet的管脚穿过pcb板的安装孔并焊接在pcb板上。常见的插入式封装有:双列直插式封装(dip)、晶体管外形封装(to)、插针网格阵列封装(pga)三种样式。
表面贴裝则是mosfet的管脚及散热法兰焊接在pcb板表面的焊盘上。典型表面贴装式封装有:晶体管外形(d-pak)、小外形晶体管(sot)、小外形封装(sop)、方形扁平式封装(qfp)、塑封有引线芯片载体(plcc)等。
随着技术的发展,目前主板、显卡等的pcb板采用直插式封装方式的越来越少,更多地选用了表面贴装式封装方式。
洲明LED节能灯具助力白云机场打造平安、绿色、智慧、人文机场
我国首台1100kV、200Mvar高压并联电抗器研制成功
5120系列IEC滤波插座现在新配备了设计出众的塑料法兰
直流电机双向调速驱动电路,DC MOTOR DRIVER
士兰微在集成电路产业的布局再进一步
MOS管的分类 增强型和耗尽型MOS管介绍
直线导轨放置不当的处理方法
光纤放大器及其分类
联想发布第三季度财报 新推SR588V2双路机架式服务器
三维CAD技术在教学和设计中的应用
浙江计划到2022年将建成5G基站8万个
移远5G模组助力智慧医疗加速 打破医疗边界
浅述可配置的通用线阵CCD驱动电路的研究与设计
SOLIDWORKS 2024:简化和加快从概念到制造的产品开发流程
美国卫星电视公司Dish计划到2023年建设一个覆盖70%人口的5G网络
搭载了神经的人造皮肤,能为我们做些什么?
NEC拟2.35亿美元出售所持联想全部股份
基于PLC的Modbus协议的实现
美国宇航局NASA成功将超音速飞机冲击波相互作用的过程进行了可视化
物联网智能交通管理设备的制作