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MOS管是一種利用電場(chǎng)效應(yīng)來控制其電流大小的半導(dǎo)體三端器件,很多特性和應(yīng)用方向都與三極管類似。這種器件不僅體積小、質(zhì)量輕、耗電省、壽命長、而且還具有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用廣泛,特別是在大規(guī)模的集成電路中。
根據(jù)導(dǎo)電溝道的不同,MOS管可分為N溝道和P溝道兩類,每一類又分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種。現(xiàn)在以N溝道器件為例來介紹一下MOS管的工作原理。
MOS管的基本工作原理是利用柵源電壓去控制漏極電流,但漏極和源極之間不存在原始導(dǎo)電溝道,所以工作時(shí)還需要先建立。
當(dāng)VGS達(dá)到VT時(shí),該區(qū)域聚集的自由電子濃度足夠大,而形成一個(gè)新的N型區(qū)域,像一座橋梁把漏極和源極連接起來。該區(qū)域就稱為N型導(dǎo)電溝道,簡稱N溝道,而VT就稱為開啟電壓,VGS>VT 是建立該導(dǎo)電溝道的必備條件。
當(dāng)溝道建立之后,如果漏極之間存在一定的驅(qū)動(dòng)電壓VDS,漏極電位高于源極,造成氧化層上的電場(chǎng)分布不均勻,靠近源極強(qiáng)度大,靠近漏極強(qiáng)度弱,相應(yīng)的導(dǎo)電溝道也就隨之變化:靠近源極處寬,靠近漏極處窄。
所以,MOS管的漏極電流Id主要受電壓VGS和VDS的影響,前者通過控制導(dǎo)電溝道來影響Id,后者直接作為驅(qū)動(dòng)來影響Id??偟膩碚f,MOS管與三極管特性極其相似,實(shí)際應(yīng)用中常常都是把兩者結(jié)合使用。
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