電子線路-線性部分-場效應管-全文預覽
【正文】 流向相反。 ID/mA VDS /V O VDS = VGS – VGS(th) VGS = 5 V V 4 V V VDS = 5 V ID/mA VGS /V O 1 2 3 4 5 轉(zhuǎn)移特性曲線中 ， ID = 0 時對應的 VGS 值 ， 即開啟電壓 VGS(th) 。 第 3 章 場效應管 由于 MOS 管 COX 很小 ， 因此當帶電物體 (或人 )靠近金屬柵極時 ， 感生電荷在 SiO2 絕緣層中將產(chǎn)生很大的電壓 VGS(= Q /COX)， 使 絕緣層 擊穿 ， 造成 MOS 管永久性損壞 。 通常 ? = ( ~ )V1 第 3 章 場效應管 ? 截止區(qū) 特點： 相當于 MOS 管三個電極斷開。 ID/mA VDS /V O VDS = VGS – VGS(th) VGS = 5 V V 4 V V 溝道預夾斷后對應的工作區(qū)。 第 3 章 場效應管 ID/mA VDS /V O VDS = VGS – VGS(th) VGS = 5 V V 4 V V 數(shù)學模型： 此時 MOS 管可看成阻值受 VGS 控制的線性電阻器： VDS 很小 MOS 管工作在非飽和區(qū)時 ， ID 與 VDS 之間呈線性關(guān)系： ])(2[2 2DSDSG S ( t h )GSOXnD VVVVl WCI ??? ??????????? G S ( t h )GSOXnon1VVWClR?其中， W、 l 為溝道的寬度和長度。 第 3 章 場效應管 ? NEMOS 管輸出特性曲線 ? 非飽和區(qū) 特點： ID 同時受 VGS 與 VDS 的控制。 ? 三極管中多子、少子同時參與導電，故稱 雙極型器件。 第 3 章 場效應管 ? 若考慮溝道長度調(diào)制效應 則 VDS ? → 溝道長度 l ? → 溝道電阻 Ron略 ?。 ? 若 VDS ?→ 則 VGD ? → 近漏端溝道 W ? → Ron增大 。 第 3 章 場效應管 ? N 溝道 EMOSFET 溝道形成原理 ? 假設(shè) VDS = 0，討論 VGS 作用 P P + N + N + S G D U VDS = 0 + VGS 形成空間電荷區(qū) 并與 PN 結(jié)相通 VGS? 襯底表面層中 負離子 ?、電子 ? VGS ? 開啟電壓 VGS(th) 形成 N 型導電溝道 表面層 np VGS 越大，反型層中 n 越多，導電能力越強。 場效應管分類： MOS 場效應 管 結(jié)型場效應管 第 3 章 場效應管 MOS 場效應管 P 溝道 (PMOS) N 溝道 (NMOS) P 溝道 (PMOS) N 溝道 (NMOS) MOSFET 增強型 (EMOS) 耗盡型 (DMOS) N 溝道 MOS 管與 P 溝道 MOS 管工作原理相似 ，不同之處僅在于它們形成電流的載流子性質(zhì)不同 ， 因此導致加在各極上的電壓極性相反 。第 3 章 場效應管 概 述 MOS 場效應管 結(jié)型場效應管 場效管應用原理 概 述 場效應管是另一種具有正向受控作用的半導體器件 。 ? 場效應管是單極型器件 (三極管是雙極型器件 )。 ? VGS 0 (形成導電溝道 ) P P + N + N + S G D U VDS + + VGS ? N溝道 EMOS 管 工作原理 柵 襯之間 相當于以 SiO2 為介質(zhì)的平板電容器 。 由圖 VGD = VGS VDS 因此 VDS?→ ID 線性 ?。 因此預夾斷后： P P + N + N + S G D U VDS + VGS + A P P + N + N + S G D U VDS + VGS + A VDS ? → ID 基本維持不變。 第 3 章 場效應管 ? MOS 管僅依靠一種載流子 (多子 )導電 ， 故稱 單極型器件 。 共源組態(tài)特性曲線： ID = f ( VGS ) VDS = 常數(shù) 轉(zhuǎn)移特性： ID = f ( VDS ) VGS = 常數(shù) 輸出特性： ? 伏安特性 + T VDS IG ? 0 VGS ID + 轉(zhuǎn)移特性與輸出特性反映場效應管同一物理過程 ，它們之間可以相互轉(zhuǎn)換 。 條件： VGS VGS(th) V DS VGS – VGS(th) 因此，非飽和區(qū)又稱為 可變電阻區(qū)。 DSG S ( t h )GSOXn )( VVVlWC ?? ?第 3 章 場效應管 ? 飽和區(qū) 特點： ID 只受 VGS 控制，而與 VDS 近似無關(guān)，表現(xiàn)出類似三極管的正向受控作用。 第 3 章 場效應管 數(shù)學模型： 若考慮溝道長度調(diào)制效應，則 ID 的修正方程： 工作在飽和區(qū)時 ， MOS 管的正向受控作用 ， 服從平方律關(guān)系式： 2G S ( t h )GSOXnD )(2 VVlWCI ?? ????????? ???ADS2G S ( t h )GSOXnD 1)(2 VVVVlWCI ?? ?DS2G S ( t h )GSOXn 1)(2 VVVl WC ??
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