场效应管(MOS管)知识点总结

目录

一、场效应管(FET)基础知识

1.名称

2.电路符号

3.分类

4.应用场景

5.厂商介绍

二、MOS管G、S、D以及判定

三、耗尽型场效应管工作原理 (耗尽型:depletion mode)

四、NMOS与PMOS的区别 (区别:difference) (多晶硅:polysilicon)

1.根本原因

2.结构

3.电路接法

4.成本分析

五、MOS管与三极管区别

六、MOS管应用电路


一、场效应管(FET)基础知识

1.名称

场效应晶体管(Field Effect Transistor 缩写(FET)),简称场效应管。

结型场效应管(junction FET-JFET)

金属 - 氧化物半导体场效应管 (metal-oxide semiconductor FET,简称MOS-FET)

由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管,属于电压控制型半导体器件。

与之对应的是由两种载流子参与导电的双极型晶体管,三极管(BJT),属于电流控制型半导体器件。

常见如图:

2.电路符号

3.分类

4.应用场景

  • 电路主电源开关,完全切断,低功耗省电。
  • 大功率负载供电开关,如:电机,太阳能电池充电\放电,电动车电池充电
  • 逆变器SPWM波升压部分功率电路
  • 功放,音响的功率线性放大电路
  • 数字电路中用于电平信号转换
  • 开关电源中,高频大功率状态
  • 用于LED灯的恒流驱动电路
  • 汽车、电力、通信、工业控制、家用电器等

5.厂商介绍

  • 美系:英飞凌(Infineon)、IR((International Rectifier),威世,ST,AOS,安森美,仙童,TI ,PI等;
  • 日系:东芝,瑞萨,ROHM罗姆等;
  • 韩系:美格纳,KEC,AUK,森名浩,信安,KIA;
  • 国产台系:ANPEC,CET,友顺UTC;
  • 国产:吉林华微电子股份有限公司,扬州扬杰电子科技股份有限公司;

二、MOS管G、S、D区分以及电流流向

MOS管G、S、D代表什么?

G:gate 栅极S:source 源极D:drain 漏极

MOS管是金属(Metal)—氧化物(Oxid)—半导体(Semiconductor)场效应晶体管。市面上常有的一般为N沟道和P沟道。N沟道的电源一般接在D,输出S,P沟道的电源一般接在S,输出D。

详细介绍可参考大佬:MOS管从入门到精通以及nmos和pmos D G S 判别_mos管dgs-CSDN博客

三、耗尽型场效应管工作原理 (耗尽型:depletion mode)

关键点

  • 材料工艺
  • 沟道一直存在,DS加电就导通
  • Ugs与沟道和电阻电流的关系
  • 与结型场效应管相同夹断电压是负值
  • 不同的是结型只在Ugs<0时可控制ID,而耗尽型在正负一定范围内可实现对ID的控制

四、NMOS与PMOS的区别 (区别:difference) (多晶硅:polysilicon)

1.根本原因

  • PMOS管空穴迁移率低,尺寸与电压相等的条件下,PMOS的跨导小于NMOS
  • 形成空穴沟道比电子沟道更难,PMOS的阈值电压较NMOS高,因此需要更高的驱动电压,充放电时间长,开关速度便低
  • 空穴移动比电子移动更难,所以PMOS导通电阻大,发热大,不易通过大电流

2.结构

3.电路接法

4.成本分析

NMOS价格便宜,厂商多,可选型号多

PMOS价格贵,厂商少,可选型号少

五、MOS管与三极管区别

参考大佬:MOS管与三极管的区别(不讲理论,只谈原理) - 知乎 (zhihu.com)

六、MOS管应用电路

NMOS同时用于上管和下管,专用半桥驱动芯片,电荷泵升压控制极

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