MOS管开关特性

MOS管：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor  MOS场效应管

也称绝缘栅场效应管分：耗尽型场效应管+增强型场效应管

三个电极：栅极G+漏极D+源极S

栅源电压VGS

VGS≤0  可能产生漏源电流ID   即为耗尽型场效应管；

VGS>O  才产生漏源电流ID   即增强型场效应管；

 

射频功率场效应管即增强型MOS管

正常工作条件：提供正向偏压；

 

 

增强型MOS场效应管结构原理

衬底与源极相连

VGS≤0或很小正电压，即使VDS=正电压，漏极和衬底间PN结为反向偏置，

绝缘层和衬底界面上感应少量电子被P型衬底中大量空穴所中和，即让ID=0或ID≈0；

 

VGS > VT开启电压

强电场积累较多电子，在衬底表面感应出一个N型层，即导电沟道或者反型层。

因感应出反型层与漏源间的N区没有PN结势垒，因此有良好接触，即产生ID

增强型场效应管导电要求是：VGS≥VT；

 

 

如上图所示：N沟道增强型MOS场效应管特性曲线和表示符号。

a=输出特性曲线族

栅极控制作用+不同栅极电压：漏极电流与漏极电压间关系；

I=非饱和区（变阻区）

漏极电流ID随VDS变化近似于线性变化；

Ⅱ=饱和区（放大区），放大作用；

漏极电流ID不随VDS变化。

VGS增大，沟道电阻减小，饱和电流值增大，饱和区即MOS管线性放大区；

Ⅲ=截止区VGS

 

实际：MOS管漏极D和源极S，可作受栅极电压控制开关：

VGS>VT，漏极D与源极S间相当于连接了一个小阻值的电阻，等于开关闭合；

 

MOS管特点优势

1.电压控制器件;

2.输入阻抗很高;

3.驱动功率小;

4.驱动电路简单;

5.输入电路功耗减小，有助于控制并实现最大功率；

6.噪声容限高；

7.抗干扰能力强；

8.较宽安全工作区不会产生热点及二次击穿；

9.零温度系数工作点，ID不受温度变化而影响，热稳定性好；