mos管導(dǎo)通和截止

mos管導(dǎo)通條件

mos管導(dǎo)通和截止由柵源電壓來控制，對于增強(qiáng)型場效應(yīng)管來說，N溝道的管子加正向電壓即導(dǎo)通，P溝道的管子則加反向電壓。一般2V～4V就可以了。但是，場效應(yīng)管分為增強(qiáng)型（常開型）和耗盡型（常閉型），增強(qiáng)型的管子是需要加電壓才能導(dǎo)通的，而耗盡型管子本來就處于導(dǎo)通狀態(tài)，加?xùn)旁措妷菏菫榱耸蛊浣刂埂?/span>

開關(guān)只有兩種狀態(tài)通和斷，三極管和場效應(yīng)管工作有三種狀態(tài)：

1、截止；

2、線性放大；

3、飽和（基極電流繼續(xù)增加而集電極電流不再增加）；

使晶體管只工作在1和3狀態(tài)的電路稱之為開關(guān)電路，一般以晶體管截止，集電極不吸收電流表示關(guān)；以晶體管飽和，發(fā)射極和集電極之間的電壓差接近于0V時表示開。開關(guān)電路用于數(shù)字電路時，輸出電位接近0V時表示0，輸出電位接近電源電壓時表示1。所以數(shù)字集成電路內(nèi)部的晶體管都工作在開關(guān)狀態(tài)。 場效應(yīng)管按溝道分可分為Ｎ溝道和Ｐ溝道管（在符號圖中可看到中間的箭頭方向不一樣）。

按材料分可分為結(jié)型管和絕緣柵型管，絕緣柵型又分為耗盡型和增強(qiáng)型，一般主板上大多是絕緣柵型管簡稱MOS管，并且大多采用增強(qiáng)型的Ｎ溝道，其次是增強(qiáng)型的Ｐ溝道，結(jié)型管和耗盡型管幾乎不用。

MOS管由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,也稱為單極型晶體管.它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件.場效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數(shù)載流子,也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電,被稱之為雙極型器件.有些場效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負(fù),靈活性比晶體管好。

mos管導(dǎo)通和截止過程

導(dǎo)通時序可分為to~t1、t1~t2、 t2~t3 、t3~t4四個時間段，這四個時間段有不同的等效電路。

1）t0-t1：C GS1 開始充電，柵極電壓還沒有到達(dá)V GS（th），導(dǎo)電溝道沒有形成，MOSFET仍處于關(guān)閉狀態(tài)。

2）[t1-t2]區(qū)間, GS間電壓到達(dá)Vgs（th），DS間導(dǎo)電溝道開始形成，MOSFET開啟，DS電流增加到ID, Cgs2 迅速充電，Vgs由Vgs（th）指數(shù)增長到Va。

3）[t2-t3]區(qū)間,MOSFET的DS電壓降至與Vgs相同,產(chǎn)生Millier效應(yīng)，Cgd電容大大增加,柵極電流持續(xù)流過，由于C gd 電容急劇增大，抑制了柵極電壓對Cgs 的充電,從而使得Vgs 近乎水平狀態(tài)，Cgd 電容上電壓增加,而DS電容上的電壓繼續(xù)減小。

4）[t3-t4]區(qū)間,至t3時刻,MOSFET的DS電壓降至飽和導(dǎo)通時的電壓,Millier效應(yīng)影響變小，Cgd 電容變小并和Cgs 電容一起由外部驅(qū)動電壓充電, Cgs 電容的電壓上升,至t4時刻為止.此時C gs 電容電壓已達(dá)穩(wěn)態(tài),DS間電壓也達(dá)最小，MOSFET完全開啟。

關(guān)于mos管導(dǎo)通和截止詳解分析

NMOS（如IRF540N）：原理圖封裝引腳由下到上依次為S、G、D，PCB封裝引腳從左到右依次為GDS，做開關(guān)時由D串聯(lián)到負(fù)極，Vgs為正電壓導(dǎo)通（具體參照Vgs關(guān)系圖標(biāo)），一般4V為臨界點(diǎn)，Vgs越大導(dǎo)通越徹底；?

PMOS（如IRF9Z34）：PCB封裝也為GDS，做開關(guān)時從S串聯(lián)接到正極，Vgs為負(fù)電壓導(dǎo)通，一般以-4V為臨界點(diǎn)，即Vgs<=-4V時導(dǎo)通，Vgs絕對值越大導(dǎo)通越徹底，Vgs大于-4V則截止。下圖為540Vgs關(guān)系：

下圖為9z34Vgs關(guān)系：

各種情況中的mos管導(dǎo)通和截止判斷

在各種情況中的mos管導(dǎo)通和截止判斷，非門電路無法用二極管構(gòu)成，得用晶體三MAX4180EUT+T極管來構(gòu)成，這一點(diǎn)與前面介紹的或門電路和與門電路不同。

關(guān)于非門電路主要說明下列幾點(diǎn)。

(1)非門電路只有一個輸入端，這一點(diǎn)同前面介紹的兩種門電路不同，輸出端為一個。

(2)當(dāng)數(shù)字系統(tǒng)中需要進(jìn)行非邏輯運(yùn)算時，可以用非門電路來實(shí)現(xiàn)。

(3)關(guān)于非邏輯要記?。?的非邏輯是0，0的非邏輯是1。邏輯中只有1和0兩種狀態(tài)，記住非邏輯就是相反的結(jié)論，可方便進(jìn)行非邏輯運(yùn)算和分析

(4)由于構(gòu)成非門電路的半導(dǎo)體器件不同，有多種非門電路。其中，MOS非門電路有3類：一是NMOS型，二是PMOS型，三是COMS型，它們的區(qū)別主要是所用MOS管不同和電路結(jié)構(gòu)不同，其中COMS非門電路應(yīng)用最為廣泛，性能最好。

(5)在分析MOS管導(dǎo)通與截止時，有一個簡便方法，要看3個方面：一是看是增強(qiáng)型還是耗盡型，二看MOS管箭頭方向（也就是看是什么溝道），三是看柵極是高電平1還是低電平Oo為方便電路分析，將各種情況用圖8-14來表示，進(jìn)行電路分析時可根據(jù)此圖來作出MOS管導(dǎo)通和截止的判斷。

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