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mos管三个工作区

mos管三个工作区-完全导通区、截止区、线性区等详细分析-KIA MOS管

信息来源:本站日期:2023-06-25

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在了解MOS管三个工作区之前,先了解一下MOS管三个工作区分别是什么?下面讲述MOS管场效应管的四个区域:

(1)可变电阻区(也称非饱和区)

满足Ucs》Ucs(th)(开启电压),uDs《UGs-Ucs(th),为图中预夹断轨迹左边的区域其沟道开启。在该区域UDs值较小,沟道电阻基本上仅受UGs控制。当uGs一定时,ip与uDs成线性关系,该区域近似为一组直线。这时场效管D、S间相当于一个受电压UGS控制的可变电阻。

(2)恒流区(也称饱和区、放大区、有源区)

满足Ucs≥Ucs(h)且Ubs≥UcsUssth),为图中预夹断轨迹右边、但尚未击穿的区域,在该区域内,当uGs一定时,ib几乎不随UDs而变化,呈恒流特性。i仅受UGs控制,这时场效应管D、S间相当于一个受电压uGs控制的电流源。场效应管用于放大电路时,一般就工作在该区域,所以也称为放大区。

(3)夹断区(也称截止区)

夹断区(也称截止区)满足ucs《Ues(th)为图中靠近横轴的区域,其沟道被全部夹断,称为全夹断,io=0,管子不工作。

(4)击穿区位

击穿区位于图中右边的区域。随着UDs的不断增大,pn结因承受太大的反向电压而击穿,ip急剧增加。工作时应避免管子工作在击穿区。

转移特性曲线可以从输出特性曲线。上用作图的方法求得。例如在下图(a)中作Ubs=6V的垂直线,将其与各条曲线的交点对应的i、Us值在ib- Uss 坐标中连成曲线,即得到转移性曲线,如图下(b)所示。

MOS管线性区、完全导通区的电场和电流分布

MOSFET的漏极导通特性如图1所示,其工作特性有MOS管三个工作区:截止区、线性区和?完全导通区。其中,线性区也称恒流区、饱和区、放大区;完全导通区也称可变电阻区。

MOSFET的漏极导通特性

通常MOSFET工作于开关状态,在截止区和完全导通区之间高频切换,由于在切换过程中要经过线性区,因此产生开关损耗。对于热插拨、负载开关、分立LDO的调整管等这一类的应用,MOSFET较长时间或一直在线性区工作,因此工作状态不同。

功率MOSFET在完全导通区和线性区工作时候,都可以流过大的电流。理论上,功率MOSFET是单极型器件,N沟道的功率MOSFET,只有电子电流,没有空穴电流,但是,这只是针对完全导通的时候;在线性区,还是会同时存在电子和空穴二种电流,如图2、图3和图4分别所示,完全导通区和线性区工作时,电势、空穴和电流线分布图。

MOS管在线性区工作时,器件同时承受高的电压和高的电流时,会产生下面的问题:

1、内部的电场大,注入

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