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如何理解場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)-解讀MOS管參數(shù)
  • 發(fā)布時(shí)間:2020-05-14 18:26:35
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如何理解場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)-解讀MOS管參數(shù)
場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor縮寫(FET))簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管。主要有兩種類型:結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(metal-oxide semiconductor FET,簡(jiǎn)稱MOS-FET)。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高(107~1015Ω)、噪聲小、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒(méi)有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn),現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)者。
場(chǎng)效應(yīng)管(FET)是利用控制輸入回路的電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件,并以此命名。由于它僅靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電,又稱單極型晶體管。FET 英文為Field Effect Transistor,簡(jiǎn)寫成FET。
場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)
怎樣理解場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)
場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)很多,包括直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù),但一般使用時(shí)只需關(guān)注以下主要參數(shù):飽和漏源電流IDSS、夾斷電壓UP(結(jié)型管和耗盡型絕緣柵管)或開(kāi)啟電壓UT(增強(qiáng)型絕緣柵管)、跨導(dǎo)gm漏源擊穿電壓BUDS、最大耗散功率PDSM和最大漏源電流IDSM。
(1)飽和漏源電流
飽和漏源電流IDSS是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管中,柵極電壓UGS=0時(shí)的漏源電流。
(2)夾斷電壓
夾斷電壓Up是指結(jié)型或耗盡型絕型場(chǎng)效應(yīng)管中,使漏源間剛截止上時(shí)的柵極電壓。如圖4-25所示為N溝道管的UGS-ID曲線,可明確看出IDSS和UP的意義。如圖4-26所示為P溝道管的UDS-ID曲線。
場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)
(3)開(kāi)啟電壓
開(kāi)肩電壓UT是指增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管中,使漏源間剛導(dǎo)通時(shí)的柵極電壓。如圖4-27所示為N溝道管的UGS-ID曲線,可明確看出UT的意義。如圖4-28所示為P溝道管的UGS-ID曲線。
場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)
(4)跨導(dǎo)
跨導(dǎo)gm是表示柵源電壓UGS對(duì)漏極電流ID控制能力,即漏極電流ID變化與柵源電壓UGS變化量的比值。gm是衡量場(chǎng)效應(yīng)管放大能力的重要參數(shù)。
(5)漏源擊穿電壓
漏源擊穿電樂(lè)BUDS是指柵源電壓UGS一定時(shí),場(chǎng)效應(yīng)管正常工作所能承受的最大漏源電壓。這是一項(xiàng)極限參數(shù),加在場(chǎng)效應(yīng)管上的工作電壓必須小于BUDS。
(6)最大耗散功率
最大耗散功率PDSM也是一項(xiàng)極限參數(shù),足指場(chǎng)效應(yīng)管性能不變壞時(shí)所允許的最大漏源耗散功率。使用時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)際功耗應(yīng)小于PDSM并留有一定余量。
(7)最大漏源電流
最大漏源電流IDSM是另一項(xiàng)極限參數(shù),是指場(chǎng)效應(yīng)管正常工作時(shí),漏源間所允許通過(guò)的最大電流。場(chǎng)效應(yīng)管的工作電流不應(yīng)超過(guò)IDSM。
場(chǎng)效應(yīng)管特點(diǎn)
與雙極型晶體管相比,場(chǎng)效應(yīng)管具有如下特點(diǎn)。
(1)場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制器件,它通過(guò)VGS(柵源電壓)來(lái)控制ID(漏極電流);
(2)場(chǎng)效應(yīng)管的控制輸入端電流極小,因此它的輸入電阻(107~1012Ω)很大。
(3)它是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,因此它的溫度穩(wěn)定性較好;
(4)它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù);
(5)場(chǎng)效應(yīng)管的抗輻射能力強(qiáng);
(6)由于它不存在雜亂運(yùn)動(dòng)的電子擴(kuò)散引起的散粒噪聲,所以噪聲低。
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