mos的全称是什么? mos是什么意思 mos什么意思中文意思

【mos的全称是什么? mos是什么意思 mos什么意思中文意思】今天给大家介绍一下mos管 , mos管在电路中应用的非常广泛 , mos管的外形和三极管 , 可控硅 , 三端稳压器 , IGBT类似 , 所以大家有时会分不清什么是三极管 , 什么是可控硅 , 什么是三端稳压器 , 以及什么是mos管和IGBT , 下面我就来给大家详细的介绍一下mos管 。

mos的全称是什么? mos是什么意思 mos什么意思中文意思

文章插图
什么是mos管 , mos管有哪些作用
mos管也称场效应管 , 首先考察一个更简单的器件--MOS电容--能更好的理解MOS管 。这个器件有两个电极 , 一个是金属 , 另一个是extrinsic silicon(外在硅) , 他们之间由一薄层二氧化硅分隔开 。金属极就是GATE , 而半导体端就是backgate或者body 。他们之间的绝缘氧化层称为gate dielectric(栅介质) 。图示中的器件有一个轻掺杂P型硅做成的backgate 。这个MOS 电容的电特性能通过把backgate接地 , gate接不同的电压来说明 。MOS电容的GATE电位是0V 。金属GATE和半导体BACKGATE在WORK FUNCTION上的差异在电介质上产生了一个小电场 。在器件中 , 这个电场使金属极带轻微的正电位 , P型硅负电位 。这个电场把硅中底层的电子吸引到表面来 , 它同时把空穴排斥出表面 。这个电场太弱了 , 所以载流子浓度的变化非常小 , 对器件整体的特性影响也非常小 。
当MOS电容的GATE相对于BACKGATE正偏置时发生的情况 。穿过GATE DIELECTRIC的电场加强了 , 有更多的电子从衬底被拉了上来 。同时 , 空穴被排斥出表面 。随着GATE电压的升高 , 会出现表面的电子比空穴多的情况 。由于过剩的电子 , 硅表层看上去就像N型硅 。掺杂极性的反转被称为inversion , 反转的硅层叫做channel 。随着GATE电压的持续不断升高 , 越来越多的电子在表面积累 , channel变成了强反转 。Channel形成时的电压被称为阈值电压Vt 。当GATE和BACKGATE之间的电压差小于阈值电压时 , 不会形成channel 。当电压差超过阈值电压时 , channel就出现了 。
MOS管的工作原理
mos管在电路中一般用作电子开关 , 在开关电源中常用MOS管的漏极开路电路 , 漏极原封不动地接负载 , 叫开路漏极 , 开路漏极电路中不管负载接多高的电压 , 都能够接通和关断负载电流 。是理想的模拟开关器件 。这就是MOS管做开关器件的原理 。当然MOS管做开关使用的电路形式比较多了 。
一、MOS管介绍
1、场效应管(FET)主要包括结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(MOSFET);绝缘栅型场效应管包括增强型和耗尽型两种;增强型和耗尽型分别包括N型和P型两种 。我们常用的场效应管一般是指增强型绝缘栅型场效应管 , 简称MOS管 。
2、对于较常用的两种MOS管 , N型与P型 , 一般N型管使用场景更为广泛 。这是因为制造工艺不同 , 导致P型管的导通电阻大于N型管 , 且价格更昂贵 。P型管与N型管参数也不容易做到对称 , 在集成电路中也是一样 , 因此在例如推挽这种电路中 , 上升时间与下降时间会存在区别 。
3、上图是MOS管等效模型 , 由于制作工艺问题 , 在3个管脚之间均存在寄生电容 , 它影响了MOS的开关特性 , 具体下面讲解 。
4、如上图所示 , 在DS之间存在一个寄生二极管 , 叫做体二极管 , 在集成电路中并不存在 。当MOS管驱动感性负载时 , 体二极管可以作为续流二极管存在 , 驱动感性负载时很重要 。
二、MOS管的特性
1、开关特性 。MOS管是压控器件 , 作为开关时 , NMOS只要满足Vgs>Vgs(th)即可导通 , PMOS只要满足Vgs
2、开关损耗 。MOS的损耗主要包括开关损耗和导通损耗 , 导通损耗是由于导通后存在导通电阻而产生的 , 一般导通电阻都很小 。开关损耗是在MOS由可变电阻区进入夹断区的过程中 , 也就是MOS处于恒流区时所产生的损耗 。开关损耗远大于导通损耗 。减小损耗通常有两个方法 , 一是缩短开关时间 , 二是降低开关频率 。
3、由压控所导致的的开关特性 。由于制作工艺的限制 , NMOS的使用场景要远比PMOS广泛 , 因此在将更适合于高端驱动的PMOS替换成NMOS时便出现了问题 。在上图所示的高端驱动中 , 当MOS导通时 , Vs=Vd=Vdd , 此时要保持MOS的导通 , 就需要Vg>Vdd 。在功率驱动电路中 , MOS经常开关的是电源电压 , 或者说是系统中最高的电压 , 此时要保证MOS的导通就需要额外升压提供Vg 。