MOS管的原理及应用

譜曲情調 1个月前 已收到1个回答 举报

命运的纠结 3星

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(以N管为例)简单来说就是:

1. 栅极加正电压(VGS>VTH),形成纵向电场,吸引电子、排斥空穴,在栅氧化层下形成电子导电沟道,将源极和漏极连起来。

2. 漏极加正电压(VDS>0),形成横向电场,电子逆着电场方向漂移到漏极,形成漏极到源极的电流。深入了解:

1. 如果栅极家的电压不够大,即VGS<VTH,则无法形成导电沟道,不能即源极和漏极连接起来,此时即使加上漏极电压,也不会有电流因此,导电沟道的形成,是MOS工作的基础。

(注:忽略亚阈区导电)。

2. 栅极电压越大,纵向电场就越强,吸引的电子就越多,导电沟道中的电子浓度也就越大,在相同的漏极电压下,产生的电流也越大。

因此MOS管是压控器件,通过栅极电压来控制电流的大小。

3. 由于漏极电压是比源极电压高的(VD>VS,VDS=VD-VS>0),因而VGD<VGS,如果漏极电压高到使使VGD<VTH,那么栅极下方靠近漏极的导电沟道便会消失。

4. 在连接漏极的导电沟道没有被夹断之前,改变漏极电压也能控制电流大小,但是夹断之后,电流就只由栅极电压控制了。

(注:忽略沟道长度调制效应)

5. 之所以会发生4中所描述的现象,是因为,在连接漏极的导电沟道没有被夹断之前,整个导电沟道被视作一个横向的电阻,加大横向的电压,电流当然会变大。

但是在夹断之后,无论漏极的电压多大,由于栅极到夹断点的电压都是VTH,因而横向导电沟道上(源极到夹断点)所加的电压都只有VGS-VTH那么大,所以多余的电压全部加在漏极和导电沟道之间的耗尽区(电阻非常大,因为没有载流子);而电流大小是取决于导电沟道的电子浓度(由栅极电压控制)和加在导电沟道上的电压(此时恒定)的,因而此时电流不受漏极电压控制,只受栅极电压控制。

(注:不考虑漏极击穿和漏源穿通)前面一个是线性区,后面一个是饱和区,这是根据漏极电压对电流的控制效果来命名的,即受控与不受控。

还有一些二阶效应(衬底偏置效应,沟道长度调制效应),我就不讲了,把前面的基础的理解了,后面的这些一学就懂了。

12小时前

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