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場效應(yīng)管可以分成兩大類,,一類是結(jié)型場效應(yīng)管(JFET),,另一類是絕緣柵場效應(yīng)管(MOSFET)。
即使是搜索“結(jié)型場效應(yīng)管”,,出來的結(jié)果也只有幾種,,不禁讓人懷疑結(jié)型場效應(yīng)管是否已經(jīng)被拋棄了,,沒錯,JFET相對來說是比較少使用的,。
下面我們就跳過JFET,,來點實際的,直接分享絕緣柵場效應(yīng)管的相關(guān)基礎(chǔ)知識吧,。
絕緣柵場效應(yīng)管中文全稱是金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管,,由于這種場效應(yīng)管的柵極被絕緣層隔離,所以又叫絕緣柵場效應(yīng)管,,英文簡稱是MOSFET,,一般也簡稱為MOS管。
MOSFET的輸入電阻很高,,高達10^9Ω以上,,從導(dǎo)電溝道來分,可以分為N溝道和P溝道兩種,無論是N溝道還是P溝道,,又可以分為增強型和耗盡型,。
N溝道的MOS管通常也簡稱為NMOS,P溝道的MOS管簡稱為PMOS,。
MOS管種類
MOS管共有3個腳,,柵極G,漏極D,,源極S,,通常情況下,MOS管的襯底是跟S極在管子內(nèi)部是連接在一起的,,而且,,MOS管的D極和S極之間一般會有一個寄生二極管,所以,,你見到的MOS管的符號通常是畫成下面這樣的,。
MOS管符號
仔細觀察的朋友可以發(fā)現(xiàn),無論是N溝道還是P溝道,,寄生二極管的方向總是跟箭頭的方向是一致的,。其實在一般使用中,更多是使用N溝道增強型或者P溝道增強型MOS管,,耗盡型的管子是比較少使用到的,。那么,如何使用MOS管做電子開關(guān)?比如用來驅(qū)動LED?先來兩個圖,。
MOS管簡單應(yīng)用
一般認為MOS管導(dǎo)通是不需要電流,,只要UGS提供一定的電壓就可以導(dǎo)通了。對于N溝道增強型的MOS管,,當(dāng)UGS大于一定值時就會導(dǎo)通,,這里所說的“一定值”是指開啟電壓UGS(th),N溝道增強型UGS(th)一般是2~4V之間,。
對于P溝道增強型的MOS管,,當(dāng)UGS小于一定值時就會導(dǎo)通,P溝道增強型UGS(th)一般是-2~-4V之間,。
如果UGS達不到相應(yīng)的電壓值,,MOS就無法導(dǎo)通,所以說MOS管是電壓控制型元件,??赡軙信笥褑枺娐穲D中的電阻Rgs有什么作用?
是這樣的,,在MOS管內(nèi)部結(jié)構(gòu)里,,G極與D極,、S極實際上是有一層絕緣層二氧化硅進行隔離的,這就相當(dāng)于存在一個電容器,。
這些寄生電容是無法避免的,,電容的大小由MOS管的結(jié)構(gòu)、材料,、所加的電壓決定,。如果上面的電路圖沒有電阻Rgs的,電路將會變成怎樣呢,,下面以圖為例,,做個小實驗。
沒有電阻Rgs時,,在G極接上5V控制信號,,相當(dāng)于給寄生電容Cgs進行充電,即使撤去G極上的控制電壓,,G極上也有電容的電壓存在,,所以MOS仍然是導(dǎo)通的。
當(dāng)有G,、S兩極有電阻Rgs時,,當(dāng)G極撤去5V信號,電阻Rgs可以把寄生電容Cgs上的電壓進行釋放,,所以MOS就截止了,。
所以,上面電路加入電阻Rgs,,可以對電容的電壓進行及時的釋放,,這樣有利于提高電路的可靠性,可以避免G極沒有控制信號時誤動作,。MOS管具有輸入阻抗高,、開關(guān)速度快、熱穩(wěn)定性好,、電壓控制電流等特性,在電路中,,可以用作放大器,、電子開關(guān)等用途。