MOS管的英文全稱叫MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),即(jí)金屬氧化物半導體型場效應管,屬於場效應管中(zhōng)的絕緣柵型。因此,MOS管有時(shí)被稱為絕緣柵場效應管。在一般(bān)電子(zǐ)電路中,MOS管通常被用於(yú)放大電路(lù)或(huò)開(kāi)關電路。
三極管和MOS管的原理(lǐ)並不複雜,但是分開講述細(xì)節,反而不如對比起來容易理解。這裏用一張圖,讓您輕鬆理解MOS管(guǎn)和三極管的工作原理。
一(yī)張圖對比MOS管及三極管的工作原理
這裏以NMOS和(hé)NPN三極管為例,並且以電子(zǐ)流(而非電流)方向為主來說明。
一、符號
MOS管(guǎn)一般可以簡化為三個極,分別是柵極(G)源極(S)和漏極(D),MOS器件是電壓控製型器件,用柵極(jí)電壓(yā)來控製源(yuán)漏的導通情(qíng)況;
BJT三極管有三個極(jí),分別是基極(B)發射極(E)和集(jí)電極(jí)(C),三極管是電流控製型器件,用基極電流來控製發射(shè)極與(yǔ)集電極的導通(tōng)情況;
二、截止區
NMOS管的如果柵壓小於閾值電壓,MOS管相當於兩個背靠背的二極管,不導通(tōng);NPN三極管也(yě)一樣,如果偏壓小於閾值電壓(yā),也相當於兩個背靠背的二極管,不(bú)導通;
三、線性區
NMOS如果柵上加正電(diàn)壓,就會在其(qí)下(xià)感應出相反(fǎn)極性的負電荷,從而產生(shēng)N型溝道,使源漏導(dǎo)通。如果不(bú)考慮源漏電壓影響,則柵壓高一點,產生的溝道(dào)就寬一點,導通能力就(jiù)大(dà)一點,這就是(shì)線性區。
NPN管如果(guǒ)BE結加正向偏置導通,電子就會進入到基區。除了被基區的P型空穴俘獲外,它們有兩個地方可以去:一個是從基極流出,一個是被集電極更高的(de)正電壓吸收。集(jí)電(diàn)極電壓越高,能收集到的電子就會越多,這也是線性變化的。
四、飽和(hé)區
NMOS在漏極電壓比(bǐ)較高時,會使溝道夾斷,之(zhī)後即使電(diàn)壓升高,電流不會再升(shēng)高(gāo),因此叫做飽和區;
NPN三極管在(zài)集(jí)電極(jí)電壓比較高時,也會幾乎全部收(shōu)集到從發射極過(guò)來的電子,電壓再升高也沒有辦法收集到更多,也是它的飽和區(qū)。
五、電流電壓曲線
在線性區,隨著電壓升高,源漏電流或集電(diàn)極電流上升。而在飽和區電(diàn)壓升高,電流基(jī)本(běn)都保持不變。二者的趨(qū)勢(shì)基本一致。