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說說耗盡型MOSFET的主要參數(shù)和等效數(shù)學(xué)模型

2022年11月03日 17:08 電子工程學(xué)習(xí)圈 作者:選擇勝過努力 用戶評論(0

我們講到增強(qiáng)型MOSFET的特點(diǎn)是,N溝道的建立是Ugs的貢獻(xiàn),沒有Ugs>Ut,導(dǎo)電溝道就無法建立,D、S就不會有導(dǎo)通電流。這邊我們要說的是另一種MOSFET,稱為耗盡型MOSFET。

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N溝道耗盡型MOSFET結(jié)構(gòu)示意圖

以N溝道耗盡型MOSFET來說明,它在制造過程中,在二氧化硅的絕緣層中摻入了大量的正離子,形成了一個正電中心,產(chǎn)生了指向P型硅表面的垂直電場,這樣一來,在Ugs=0時,D、S之間已經(jīng)有N溝道形成,若Ugs大于零,導(dǎo)電溝道加寬,當(dāng)Ugs為負(fù)值,負(fù)到一定值,正電中心形成的垂直電場被抵消,導(dǎo)電溝道消失。那么,此時的Ugs被稱為夾斷電壓Up。耗盡型MOSFET的特性曲線類似于增強(qiáng)型MOSFET, 只是出現(xiàn)了負(fù)偏置 ,如下圖所示。

當(dāng)Uds固定,Id=0的位置,Ugs為負(fù)值,即夾斷電壓。

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對于P溝道的MOSFET,偏置電壓的極性要求正好與N溝道MOSFET相反,不再贅述。下面來說下MOSFET的主要參數(shù)和等效數(shù)學(xué)模型。

MOSFET主要參數(shù)

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MOSFET的等效數(shù)學(xué)模型

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對于上圖的MOSFET完整等效電路示意圖,可以看出是兩個壓控電流源組成的簡單線性電路網(wǎng)絡(luò),在中、低頻回路中,各極間電容可以忽略不計,在高頻電路中極間電容需要全部考慮計算。

MOSFET在實際應(yīng)用中的注意事項

1 MOSFET在使用過程中除了選擇正確的參數(shù)和正確的計算外,最值得強(qiáng)調(diào)的是防靜電操作問題。由于MOSFET的柵源之間距離很短,且絕緣,又少量的電荷就足以使絕緣柵極擊穿,導(dǎo)致MOSFET器件失效,因此MOS管會被戲稱為“摸死”管,就是為了強(qiáng)調(diào)它的靜電敏感性極高。在電路安裝、焊接、調(diào)試過程中尤其需要注意,避免板子出現(xiàn)不可預(yù)知的問題,影響開發(fā)進(jìn)度。
2 對于大功率MOS管,需要和大功率BJT一樣考慮散熱問題
3 對于高頻使用場景,由于MOS管G、S之間阻抗很高,對電場的變化非常敏感,所以在使用高頻MOS管作為高頻前端放大器時,需要設(shè)計良好的電場屏蔽結(jié)構(gòu)。

審核編輯:劉清

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( 發(fā)表人:劉芹 )

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