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MOS管学习笔记现代电子技术实验主要内容MOSMOS管的种类及结构管的种类及结构MOSMOS管的工作原理管的工作原理MOSMOS管的主要参数管的主要参数MOSMOS管的驱动管的驱动现代电子技术实验MOS管的种类及结构 MOSMOS管的全称是：管的全称是：Metal Oxide Semiconductor Field Effect TransistorMetal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor（金（金属氧化物半导体场效应管）属氧化物半导体场效应管）导电载流子的带电极性N沟道（电子型）P沟道（空穴型）导电沟道形成机理增强型（E型）耗尽型（D型）组合共有4种类型l 分类在实际应用中，只有N沟道增强型和P沟道增强型，这两种中比较常用的是NMOS管，原因是导通电阻小，且容易制造。现代电子技术实验l 结构符号符号剖面图剖面图以一块掺杂浓度较低，电阻率较高的P型硅半导体薄片作为衬底，利用扩散的方法在P型硅中形成两个高掺杂的N+区。然后在P型硅表面生长一层很薄的二氧化硅绝缘层，并在二氧化硅表面及N+型区的表面上分别安装三个铝电极栅极g，源极s和漏极d，这样就形成了N沟道增强型MOS管。现代电子技术实验（1）Vgs=0，没有导电沟道此时栅源短接，源区，衬底和漏区形成两个背靠背的PN结，无论Vds的极性怎样，其中总有一个PN结是反偏的，所以d,s之间没有形成导电沟道，MOS管处于截止状态。（2）Vgs VGS(th），出现N沟道栅源之间加正向电压 由栅极指向P型衬底的电场 将靠近栅极下方的空穴向下排斥 形成耗尽层MOS管的工作原理NMOS的特性：Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动）再增加Vgs纵向电场将P区少子（电子）聚集到P区表面形成源漏极间的N型导电沟道如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流id定义：开启电压定义：开启电压VGS(th）刚刚产生导电沟道所需的栅源刚刚产生导电沟道所需的栅源电压电压Vgs现代电子技术实验（3）输出特性曲线MOS的输出特性曲线是指在栅源电压Vgs VGS(th）且恒定的情况下，漏极电流id与漏源电压Vds之间的关系，可以分为以下4段：a.线性区当Vds很小时，沟道就像一个阻值与Vds无关的固定电阻，此时id与Vds成线性关系，如图OA段所示现代电子技术实验b.过渡区随着Vds增大，漏极附近的沟道变薄，沟道电阻增大，曲线逐渐下弯。当Vds增大到Vdsat(饱和漏源电压)时，漏端处可动电子消失，此时沟道被夹断，如图AB段所示。线性区和过渡区统称为非饱和区。现代电子技术实验c.饱和区当Vds Vdsat时，沟道夹断点向左移，漏极附近只剩下耗尽区，此时id几乎与Vds无关而保持idsat不变，曲线为水平直线，如图BC段所示。d.击穿区 Vds继续增大到BVds时，漏结发生雪崩击穿，id 急剧增大，如图CD段所示。现代电子技术实验 以Vgs 为参考量，可以得到不同Vgs下，漏极电流id与漏源电压Vds之间的关系曲线族，即为MOS管的输出特性曲线。将各曲线的夹断点用虚线连接起来，虚线左侧为可变电阻区，右侧为饱和区。Vgs0.5时，变压器副边典型的电压波形（实验波型）D0.5时，变压器副边典型的电压波形（实验波型）