什么是mos管
mos管是金屬(metal)—氧化物(oxide)—半導(dǎo)體(semiconductor)場效應(yīng)晶體管,或者稱是金屬—絕緣體(insulator)—半導(dǎo)體 。MOS管的source和drain是可以對調(diào)的,他們都是在P型backgate中形成的N型區(qū) 。在多數(shù)情況下 , 這個兩個區(qū)是一樣的,即使兩端對調(diào)也不會影響器件的性能 。這樣的器件被認(rèn)為是對稱的 。
雙極型晶體管把輸入端電流的微小變化放大后 , 在輸出端輸出一個大的電流變化 。雙極型晶體管的增益就定義為輸出輸入電流之比(beta) 。另一種晶體管,叫做場效應(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transconductance, 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(N溝道耗盡型MOS管) 。而P溝道常見的為低壓mos管 。
【mos是什么 ?MOS管結(jié)構(gòu)原理圖解】
場效應(yīng)管通過投影一個電場在一個絕緣層上來影響流過晶體管的電流 。事實(shí)上沒有電流流過這個絕緣體 , 所以FET管的GATE電流非常小 。最普通的FET用一薄層二氧化硅來作為GATE極下的絕緣體 。這種晶體管稱為金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管 , 或 , 金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET) 。因?yàn)镸OS管更小更省電,所以他們已經(jīng)在很多應(yīng)用場合取代了雙極型晶體管 。
mos管優(yōu)勢
1.可應(yīng)用于放大 。由于場效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器 。
2.很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換 。常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換 。
3.可以用作可變電阻 。
4.可以方便地用作恒流源 。
5.可以用作電子開關(guān) 。
6.在電路設(shè)計上的靈活性大 。柵偏壓可正可負(fù)可零 , 三極管只能在正向偏置下工作,電子管只能在負(fù)偏壓下工作 。另外輸入阻抗高,可以減輕信號源負(fù)載,易于跟前級匹配 。
MOS管結(jié)構(gòu)原理圖解
1、結(jié)構(gòu)和符號(以N溝道增強(qiáng)型為例)
在一塊濃度較低的P型硅上擴(kuò)散兩個濃度較高的N型區(qū)作為漏極和源極,半導(dǎo)體表面覆蓋二氧化硅絕緣層并引出一個電極作為柵極 。

其他MOS管符號

2、工作原理(以N溝道增強(qiáng)型為例)

(1)VGS=0時,不管VDS極性如何,其中總有一個PN結(jié)反偏,所以不存在導(dǎo)電溝道 。
VGS=0,ID=0
VGS必須大于0 , 管子才能工作 。

(2)VGS》0時,在Sio2介質(zhì)中產(chǎn)生一個垂直于半導(dǎo)體表面的電場,排斥P區(qū)多子空穴而吸引少子電子 。當(dāng)VGS達(dá)到一定值時P區(qū)表面將形成反型層把兩側(cè)的N區(qū)溝通,形成導(dǎo)電溝道 。
VGS》0→g吸引電子→反型層→導(dǎo)電溝道
VGS↑→反型層變厚→VDS↑→ID↑
(3)VGS≥VT時而VDS較小時:
VDS↑→ID↑

VT:開啟電壓,在VDS作
用下開始導(dǎo)電時的VGS°
VT=VGS—VDS

(4)VGS》0且VDS增大到一定值后,靠近漏極的溝道被夾斷 , 形成夾斷區(qū) 。
VDS↑→ID不變
mos管三個極分別是什么及判定方法
mos管的三個極分別是:G(柵極),D(漏極)s(源及),要求柵極和源及之間電壓大于某一特定值,漏極和源及才能導(dǎo)通 。

1.判斷柵極G
MOS驅(qū)動器主要起波形整形和加強(qiáng)驅(qū)動的作用:假如MOS管的G信號波形不夠陡峭,在點(diǎn)評切換階段會造成大量電能損耗其副作用是降低電路轉(zhuǎn)換效率 , MOS管發(fā)燒嚴(yán)峻,易熱損壞MOS管GS間存在一定電容 , 假如G信號驅(qū)動能力不夠,將嚴(yán)峻影響波形跳變的時間 。
將G-S極短路,選擇萬用表的R×1檔,黑表筆接S極,紅表筆接D極,阻值應(yīng)為幾歐至十幾歐 。若發(fā)現(xiàn)某腳與其字兩腳的電阻均呈無限大,并且交換表筆后仍為無限大,則證實(shí)此腳為G極,由于它和另外兩個管腳是絕緣的 。
2.判斷源極S、漏極D
將萬用表撥至R×1k檔分別丈量三個管腳之間的電阻 。用交換表筆法測兩次電阻,其中電阻值較低(一般為幾千歐至十幾千歐)的一次為正向電阻 , 此時黑表筆的是S極 , 紅表筆接D極 。因?yàn)闇y試前提不同,測出的RDS(on)值比手冊中給出的典型值要高一些 。
3.丈量漏-源通態(tài)電阻RDS(on)
在源-漏之間有一個PN結(jié),因此根據(jù)PN結(jié)正、反向電阻存在差異,可識別S極與D極 。例如用500型萬用表R×1檔實(shí)測一只IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值) 。
測試步驟:
MOS管的檢測主要是判斷MOS管漏電、短路、斷路、放大 。
其步驟如下:
假如有阻值沒被測MOS管有漏電現(xiàn)象 。
1、把連接?xùn)艠O和源極的電阻移開,萬用表紅黑筆不變,假如移開電阻后表針慢慢逐步退回到高阻或無限大,則MOS管漏電 , 不變則完好
2、然后一根導(dǎo)線把MOS管的柵極和源極連接起來,假如指針立刻返回?zé)o限大,則MOS完好 。
3、把紅筆接到MOS的源極S上,黑筆接到MOS管的漏極上,好的表針指示應(yīng)該是無限大 。
4、用一只100KΩ-200KΩ的電阻連在柵極和漏極上 , 然后把紅筆接到MOS的源極S上,黑筆接到MOS管的漏極上,這時表針指示的值一般是0 , 這時是下電荷通過這個電阻對MOS管的柵極充電,產(chǎn)生柵極電?。蛭緋〔賈碌嫉綣檔樂率孤┘馱醇紀(jì)?nbsp;, 故萬用表指針偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)的角度大,放電性越好 。
MOS管(場效應(yīng)管)的應(yīng)用領(lǐng)域
1:工業(yè)領(lǐng)域、步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動、電鉆工具、工業(yè)開關(guān)電源
2:新能源領(lǐng)域、光伏逆變、充電樁、無人機(jī)
3:交通運(yùn)輸領(lǐng)域、車載逆變器、汽車HID安定器、電動自行車
4:綠色照明領(lǐng)域、CCFL節(jié)能燈、LED照明電源、金鹵燈鎮(zhèn)流器
MOS管降壓電路
圖中Q27是N溝道MOS管,U22A的1腳輸出高電平時Q27導(dǎo)通 , 將VCC—DDR內(nèi)存電壓降壓,得到1.2V—HT總線供電,而U22A的1腳輸出低電平時Q27截止 , 1.2V_HT總線電壓為0V 。

