mos管工作原理,詳解mos管工作原理文章
信息來源:本站 日期:2017-04-24
簡(jiǎn)介:
雙極型晶體管把輸入端電流的微小變化放大后,在輸出端輸出一個(gè)大的電流變化。雙極型晶體管的增益就定義為輸出輸入電流之比(beta)。另一種晶體管,叫做場(chǎng)效應(yīng)管(FET),把輸入電壓的變化轉(zhuǎn)化為輸出電流的變化。分別為電流控制器件和電壓控制器件。FET的增益等于它的跨導(dǎo)(transconductance)gm, 定義為輸出電流的變化和輸入電壓變化之比。
mos管的工作原理(以N溝道增強(qiáng)型mos場(chǎng)效應(yīng)管)它是利用VGS來控制“感應(yīng)電荷”的多少,以改變由這些“感應(yīng)電荷”形成的導(dǎo)電溝道的狀況,然后達(dá)到控制漏極電流的目的。在制造管子時(shí),通過工藝使絕緣層中出現(xiàn)大量正離子,故在交界面的另一側(cè)能感應(yīng)出較多的負(fù)電荷,這些負(fù)電荷把高滲雜質(zhì)的N區(qū)接通,形成了導(dǎo)電溝道,即使在VGS=0時(shí)也有較大的漏極電流ID。當(dāng)柵極電壓改變時(shí),溝道內(nèi)被感應(yīng)的電荷量也改變,導(dǎo)電溝道的寬窄也隨之而變,因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。
mos管最顯著的特性是開關(guān)特性好,所以被廣泛應(yīng)用在需要電子開關(guān)的電路中,常見的如開關(guān)電源和馬達(dá)驅(qū)動(dòng),也有照明調(diào)光。現(xiàn)在的MOS驅(qū)動(dòng),有幾個(gè)特別的需求,低壓應(yīng)用當(dāng)使用5V電源,這時(shí)候如果使用傳統(tǒng)的圖騰柱結(jié)構(gòu),由于三極管的be有0.7V左右的壓降,導(dǎo)致實(shí)際最終加在gate上的電壓只有4.3V。這時(shí)候,我們選用標(biāo)稱gate電壓4.5V的MOS管就存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。 同樣的問題也發(fā)生在使用3V或者其他低壓電源的場(chǎng)合。
mos管的source和drain是可以對(duì)調(diào)的,他們都是在P型backgate中形成的N型區(qū)。在多數(shù)情況下,這個(gè)兩個(gè)區(qū)是一樣的,即使兩端對(duì)調(diào)也不會(huì)影響器件的性能。這樣的器件被認(rèn)為是對(duì)稱的。
目前在市場(chǎng)應(yīng)用方面,排名第一的是消費(fèi)類電子電源適配器產(chǎn)品。而mos管的應(yīng)用領(lǐng)域排名第二的是計(jì)算機(jī)主板、NB、計(jì)算機(jī)類適配器、LCD顯示器等產(chǎn)品,隨著國(guó)情的發(fā)展計(jì)算機(jī)主板、計(jì)算機(jī)類適配器、LCD顯示器對(duì)mos管的需求有要超過消費(fèi)類電子電源適配器的現(xiàn)象了。
第三的就屬網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制、汽車電子以及電力設(shè)備領(lǐng)域了,這些產(chǎn)品對(duì)于mos管的需求也是很大的,特別是現(xiàn)在汽車電子對(duì)于mos管的需求直追消費(fèi)類電子了。
詳解mos管原理及幾種常見失效分析
1:雪崩失效(電壓失效),也就是我們常說的漏源間的BVdss電壓超過mosFET的額定電壓,并且超過達(dá)到了一定的能力從而導(dǎo)致mosFET失效。
2:SOA失效(電流失效),既超出mosFET安全工作區(qū)引起失效,分為Id超出器件規(guī)格失效以及Id過大,損耗過高器件長(zhǎng)時(shí)間熱積累而導(dǎo)致的失效。
3:體二極管失效:在橋式、LLC等有用到體二極管進(jìn)行續(xù)流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,由于體二極管遭受破壞而導(dǎo)致的失效。
4:諧振失效:在并聯(lián)使用的過程中,柵極及電路寄生參數(shù)導(dǎo)致震蕩引起的失效。
5:靜電失效:在秋冬季節(jié),由于人體及設(shè)備靜電而導(dǎo)致的器件失效。
6:柵極電壓失效:由于柵極遭受異常電壓尖峰,而導(dǎo)致柵極柵氧層失效。
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