场效应管(英语:field-effect transistor,缩写:FET)是一种通过电场效应控制电流的电子器件。它依靠电场去控制导电沟道形状,因此能控制半导体材料中某种类型载流子的沟道的导电性。场效应晶体管有时被称为“单极性晶体管”,以它的单载流子型作用对比双极性晶体管。由于半导体材料的限制,以及双极性晶体管比场效应晶体管容易制造,场效应晶体管比双极性晶体管要晚造出,但场效应晶体管的概念却比双极性晶体管早。MOS管的寄生二极管,由于生产工艺,MOS 管会有寄生二极管,或称体二极管。这是mos管与三极管较大的一个区别。场效应管的价格相对较低,适合大规模生产。广州功耗低场效应管厂家供应
以N沟道为例,它是在P型硅衬底上制成两个高掺杂浓度的源扩散区N+和漏扩散区N+,再分别引出源极S和漏极D。源极与衬底在内部连通,二者总保持等电位。当漏接电源正极,源极接电源负极并使VGS=0时,沟道电流(即漏极电流)ID=0。随着VGS逐渐升高,受栅极正电压的吸引,在两个扩散区之间就感应出带负电的少数载流子,形成从漏极到源极的N型沟道,当VGS大于管子的开启电压VTN(一般约为+2V)时,N沟道管开始导通,形成漏极电流ID。场效应晶体管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分别发明,但是实用的器件一直到1952年才被制造出来(结型场效应管,Junction-FET,JFET)。1960年Dawan Kahng发明了金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect transistor, MOSFET),从而大部分代替了JFET,对电子行业的发展有着深远的意义。广州功耗低场效应管厂家供应熟练掌握场效应管的使用方法和注意事项,对于电子工程师来说是提升电路设计能力和解决实际问题的重要技能。
mos管,mos管是金属(metal)-氧化物(oxide)-半导体(semiconductor)场效应晶体管,或者称是金属-绝缘体(insulator)-半导体,MOS管的source和drain是可以对调的,他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下,这个两个区是一样的,即使两端对调也不会影响器件的性能,这样的器件被认为是对称的。MOS电容的特性能被用来形成MOS管,Gate,电介质和backgate保持原样。在GATE的两边是两个额外的选择性掺杂的区域。其中一个称为source,另一个称为drain,假设source 和backgate都接地,drain接正电压,只要GATE对BACKGATE的电压仍旧小于阈值电压,就不会形成channel。
场效应管的分类:场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得名,绝缘栅型场效应管(JGFET)则因栅极与其它电极完整绝缘而得名。它们由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管,属于电压控制型半导体器件。我们常说的MOS管就是绝缘栅型场效应管中的一种,它也是应用较普遍的一种,所以这一节接下的内容我们主要通过介绍MOS管来了解场效应晶体管。MOSFET有分为增强型和耗尽型两大类,增强型和耗尽型每一类又有NMOS和PMOS,和三极管中的PNP和NPN类似。场效应管的使用方法需要注意输入电压和功率的限制,避免损坏器件。
马达控制应用马达控制应用是功率MOSFET大有用武之地的另一个应用领域。典型的半桥式控制电路采用2个MOSFET (全桥式则采用4个),但这两个MOSFET的关断时间(死区时间)相等。对于这类应用,反向恢复时间(trr) 非常重要。在控制电感式负载(比如马达绕组)时,控制电路把桥式电路中的MOSFET切换到关断状态,此时桥式电路中的另一个开关经过MOSFET中的体二极管临时反向传导电流。于是,电流重新循环,继续为马达供电。当头一个MOSFET再次导通时,另一个MOSFET二极管中存储的电荷必须被移除,通过头一个MOSFET放电,而这是一种能量的损耗,故trr 越短,这种损耗越小。场效应管利用电场控制载流子的流动,通过改变栅极电压,控制源极和漏极之间的电流。广州功耗低场效应管厂家供应
在进行场效应管电路调试时,应逐步调整栅极电压,观察输出变化,以确保电路性能达到预期。广州功耗低场效应管厂家供应
MOS管的工作原理,在开关电源中常用MOS管的漏极开路电路,如图2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。NMOS管的开路漏极电路,在开关电源应用方面,这种应用需要MOS管定期导通和关断。比如,DC-DC电源中常用的基本降压转换器依赖两个MOS管来执行开关功能,这些开关交替在电感里存储能量,然后把能量释放给负载。我们常选择数百kHz乃至1MHz以上的频率,因为频率越高,磁性元件可以更小更轻。在正常工作期间,MOS管只相当于一个导体。因此,我们电路或者电源设计人员较关心的是MOS的较小传导损耗。广州功耗低场效应管厂家供应