MOS管,P溝道MOS管工作原理

MOS管

MOS管是金屬(metal)、氧化物(oxide)、半導體(semiconductor)場(chǎng)效應晶體管，或者稱(chēng)是金屬—絕緣體(insulator)、半導體。MOS管的source和drain是可以對調的，他們都是在P型backgate中形成的N型區。在多數情況下，這個(gè)兩個(gè)區是一樣的，即使兩端對調也不會(huì )影響器件的性能。這樣的器件被認為是對稱(chēng)的。

下文會(huì )講到P溝道MOS管工作原理，P溝道MOS晶體管的空穴遷移率低,因而在MOS晶體管的幾何尺寸和工作電壓絕對值相等的情況下，PMOS晶體管的跨導小于N溝道MOS晶體管。此外，P溝道MOS晶體管閾值電壓的絕對值一般偏高，要求有較高的工作電壓。它的供電電源的電壓大小和極性,與雙極型晶體管——晶體管邏輯電路不兼容。

PMOS因邏輯擺幅大，充電放電過(guò)程長(cháng)，加之器件跨導小，所以工作速度更低，在NMOS電路(見(jiàn)N溝道金屬—氧化物—半導體集成電路)出現之后，多數已為NMOS電路所取代。只是,因PMOS電路工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜，有些中規模和小規模數字控制電路仍采用PMOS電路技術(shù)。

PMOS集成電路是一種適合在低速、低頻領(lǐng)域內應用的器件。PMOS集成電路采用-24V電壓供電。如圖所示的CMOS-PMOS接口電路采用兩種電源供電。采用直接接口方式，一般CMOS的電源電壓選擇在10～12V就能滿(mǎn)足PMOS對輸入電平的要求。

MOS場(chǎng)效應晶體管具有很高的輸入阻抗，在電路中便于直接耦合，容易制成規模大的集成電路。

P溝道MOS晶體管的空穴遷移率低，因而在MOS晶體管的幾何尺寸和工作電壓絕對值相等的情況下，PMOS晶體管的跨導小于N溝道MOS晶體管 。此外，P溝道MOS晶體管閾值電壓的絕對值普通偏高，懇求有較高的工作電壓。它的供電電源的電壓大小和極性，與雙極型晶體管——晶體管邏輯電路不兼容。

PMOS因邏輯擺幅大，充電放電過(guò)程長(cháng)，加之器件跨導小，所以工作速度更低，在NMOS電路(見(jiàn)N溝道金屬—氧化物—半導體集成電路)呈現之后，多數已為NMOS電路所取代。

只是，因PMOS電路工藝簡(jiǎn)單，價(jià)錢(qián)低價(jià)，有些中范圍和小范圍數字控制電路仍采用PMOS電路技術(shù)。PMOS的特性，Vgs小于一定的值就會(huì )導通，適宜用于源極接VCC時(shí)的情況（高端驅動(dòng)）。但是，固然PMOS可以很便當地用作高端驅動(dòng)，但由于導通電阻大，價(jià)錢(qián)貴，交流種類(lèi)少等緣由，在高端驅動(dòng)中，通常還是運用NMOS。

p溝道mos管工作原理

p溝道mos管工作原理解析如下：

正常工作時(shí)，P溝道增強型MOS管的襯底必需與源極相連，而漏心極的電壓Vds應為負值，以保證兩個(gè)P區與襯底之間的PN結均為反偏，同時(shí)為了在襯底頂表面左近構成導電溝道，柵極對源極的電壓Vgs也應為負。

1、Ｖds≠Ｏ的情況導電溝道構成后，ＤＳ間加負向電壓時(shí)，那么在源極與漏極之間將有漏極電流Ｉd流通，而且Ｉd隨Vds而增加。

Ｉd沿溝道產(chǎn)生的壓降使溝道上各點(diǎn)與柵極間的電壓不再相等，該電壓削弱了柵極中負電荷電場(chǎng)的作用，使溝道從漏極到源極逐漸變窄。當Ｖds增大到使Ｖgd＝Ｖgs（TH），溝道在漏極左近呈現預夾斷．

2、Vds=0時(shí)，在柵源之間加負電壓Vgs，由于絕緣層的存在，故沒(méi)有電流，但是金屬柵極被補充電而聚集負電荷，Ｎ型半導體中的多子電子被負電荷排斥向體內運動(dòng)，表面留下帶正電的離子，構成耗盡層，隨著(zhù)Ｇ、Ｓ間負電壓的增加，耗盡層加寬。

當Vgs增大到一定值時(shí)，襯底中的空穴（少子）被柵極中的負電荷吸收到表面，在耗盡層和絕緣層之間構成一個(gè)Ｐ型薄層，稱(chēng)反型層。

這個(gè)反型層就構成漏源之間的導電溝道，這時(shí)的Ｖgs稱(chēng)為開(kāi)啟電壓Vgs（th），Vgs到Vgs（th）后再增加，襯底表面感應的空穴越多，反型層加寬，而耗盡層的寬度卻不再變化，這樣可以用Vgs的大小控制導電溝道的寬度。

PMOS的Vgs小于一定的值就會(huì )導通，適合用于源極接VCC時(shí)的情況（高端驅動(dòng)）。需要注意的是，Vgs指的是柵極G與源極S的電壓，即柵極低于電源一定電壓就導通，并非相對于地的電壓。

但是因為PMOS導通內阻比較大，所以只適用低功率的情況。不過(guò)，大功率仍然使用N溝道MOS管。

MOS管的作用

1、可應用于放大電路。由于MOS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(kāi)關(guān)。

MOS管為壓控元件，你只要加到它的壓控元件所需電壓就能使它導通，它的導通就像三極管在飽和狀態(tài)一樣，導通結的壓降最小。這就是常說(shuō)的精典是開(kāi)關(guān)作用。去掉這個(gè)控制電壓經(jīng)就截止。

我們知道MOS管對于整個(gè)供電系統起著(zhù)穩壓的作用，但是MOS管不能單獨使用，它必須和電感線(xiàn)圈、電容等共同組成的濾波穩壓電路，才能發(fā)揮充分它的優(yōu)勢。

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