在近期的工作中,小编接触到了之前不太熟悉的一种电子元器件——场效应管,在查找相关资料时,经常会看到另几个元器件,比如mos管、二极管、三极管,网上甚至有种说法:场效应管和mos管就是一种东西。这种说法当然是不够准确的,为了能够更好地认识这几种元器件,本文就给大家详细科普一下!场效应管,场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管,主要有两种类型(junction FET-JFET)和金属 - 氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor FET,简称MOS-FET)。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件,具有输入电阻高(10^8~10^9Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。场效应管还具有低输出阻抗,可以提供较大的输出电流。广州MOS场效应管批发价格
SOA失效(电流失效)再简单说下第二点,SOA失效,SOA失效是指电源在运行时异常的大电流和电压同时叠加在MOSFET上面,造成瞬时局部发热而导致的破坏模式。或者是芯片与散热器及封装不能及时达到热平衡导致热积累,持续的发热使温度超过氧化层限制而导致的热击穿模式。关于SOA各个线的参数限定值可以参考下面图片。1:受限于较大额定电流及脉冲电流2:受限于较大节温下的RDSON。3:受限于器件较大的耗散功率。4:受限于较大单个脉冲电流。5:击穿电压BVDSS限制区。我们电源上的MOSFET,只要保证能器件处于上面限制区的范围内,就能有效的规避由于MOSFET而导致的电源失效问题的产生。这个是一个非典型的SOA导致失效的一个解刨图,由于去过铝,可能看起来不那么直接,参考下。珠海双栅极场效应管行价在放大电路中,场效应管可以起到线性放大的作用,输出的信号与输入信号成正比。
对比:场效应管与三极管的各自应用特点:1.场效应管的源极s、栅极g、漏极d分别对应于三极管的发射极e、基极b、集电极c,它们的作用相似。2.场效应管是电压控制电流器件,由vGS控制iD,其放大系数gm一般较小,因此场效应管的放大能力较差;三极管是电流控制电流器件,由iB(或iE)控制iC。3.场效应管栅极几乎不取电流(ig»0);而三极管工作时基极总要吸取一定的电流。因此场效应管的栅极输入电阻比三极管的输入电阻高。4.场效应管是由多子参与导电;三极管有多子和少子两种载流子参与导电,而少子浓度受温度、辐射等因素影响较大,因而场效应管比晶体管的温度稳定性好、抗辐射能力强。在环境条件(温度等)变化很大的情况下应选用场效应管。
场效应管使用优势:场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是既有多数载流子,也利用少数载流子导电,被称之为双极型器件。有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比三极管好。场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了普遍的应用。场效应管制造工艺成熟,产量大,成本低,有利于大规模应用。
Drain和backgate之间的PN结反向偏置,所以只有很小的电流从drain流向backgate,如果GATE电压超过了阈值电压,在GATE电介质下就出现了channel。这个channel就像一薄层短接drain和source的N型硅,由电子组成的电流从source通过channel流到drain,总的来说,只有在gate 对source电压V 超过阈值电压Vt时,才会有drain电流。在对称的MOS管中,对source和drain的标注有一点任意性,定义上,载流子流出source,流入drain,因此Source和drain的身份就靠器件的偏置来决定了。有时晶体管上的偏置电压是不定的,两个引线端就会互相对换角色,这种情况下,电路设计师必须指定一个是drain另一个是source。场效应管还可以用于设计温度传感器、微波探测器和光电探测器等电子器件。珠海双栅极场效应管行价
场效应管在无线电领域具有普遍应用,如射频放大器、混频器、振荡器等,提高通信质量。广州MOS场效应管批发价格
计算导通损耗。MOSFET器件的功率耗损可由Iload2×RDS(ON)计算,由于导通电阻随温度变化,因此功率耗损也会随之按比例变化。对便携 式设计来说,采用较低的电压比较容易(较为普遍),而对于工业设计,可采用较高的电压。注意RDS(ON)电阻会随着电流轻微上升。关于RDS(ON)电 阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。计算系统的散热要求。设计人员必须考虑两种不同的情况,即较坏情况和真实情况。建议采用针对较坏情况的计算结果,因为这个结果提供更大的安全余量,能 确保系统不会失效。在MOSFET的资料表上还有一些需要注意的测量数据;比如封装器件的半导体结与环境之间的热阻,以及较大的结温。开关损耗其实也是一个很重要的指标。从下图可以看到,导通瞬间的电压电流乘积相当大。一定程度上决定了器件的开关性能。不过,如果系统对开关性能要求比较高,可以选择栅极电荷QG比较小的功率MOSFET。广州MOS场效应管批发价格