场效应晶体管三极详解:栅极、源极、漏极功能与使用技巧

场效应晶体管中的三极分别是什么?

栅极、源极和漏极是场效应晶体管的三个重要电极。

解释如下:

1. 栅极

栅极是场效应晶体管的主要电流控制电极。
在MOS管中,通过向栅极施加电压,可以控制源极和漏极之间的沟道,从而控制电流的流动。
简单地说,门就像一个调节电流的开关。

2. 源极

源极是电流从场效应晶体管流出的电极。
MOS管工作时,电流从源极流出,经过沟道,受栅极电压控制,最后流向漏极。
源的选择通常是由促进电路制造和连接的需要驱动的。

3. 漏极

漏极是场效应晶体管中接收电流的电极。
与源极相反,电流从源极流经沟道,最后到达漏极。
在工作过程中,漏极通常连接到高电压,以产生足够的驱动力,使电流顺利流过通道。

这三个电极在场效应晶体管中起着至关重要的作用,它们共同发挥晶体管的基本功能。
通过向栅极施加电压并因此在源极和漏极之间流动电流来控制沟道是场效应晶体管的操作基础。

MOS管在开关电路中的使用

MOS管也俗称场效应管(FET),包括结型场效应管和绝缘栅场效应管(又分为增强型和耗尽型场效应管)。
又可分为P沟道和N沟道两大类。
这里我们按照P通道和N通道来分类。
如果你不了解MOS管的分类,可以自己上网查一下。
场效应管的主要功能包括信号转换和控制电路的通断。
这里我们讲解一下MOS管作为开关管的用途。
对于MOS管的选型,要注意4个参数:漏源电压(D和S之间的电压)、工作电流(通过MOS管的电路)、导通电压(让MOS管导通的G和S电压) ) ,工作频率(最大开关频率)。
我们看一下MOS管的引脚,如下图所示:共有三个引脚,分别是G(栅极)、S(源极)、D(漏极)。
在开关电路中,D和S相当于电路中需要连接的两端,G是开关控制。
下面是我自己的区分P沟道和N沟道的方法。
我们看中间的箭头,将与G(门)相连的部分视为通道。
大家都知道是PN结,不是NP结,那么就是P指向N,所以就想到了这个场景P-->N,所以箭头都是P-->N,那么中间的箭头就指向N 如果指向通道,则为N通道。
如果指向的是S(不是指向通道),那就是P通道。
该方法也适用于晶体管(NPN、PNP)的识别。
上图中,我们可以看到右侧有一个寄生二极管,起到了保护作用。
那么根据二极管的单向导电性,我们还可以知道电路连接中D和S应该如何连接。
当使用带寄生二极管的N沟道MOS管时,D的电压必须高于S的电压,否则MOS管将无法正常工作(二极管导通)。
当使用带寄生二极管的P沟道MOS管时,S的电压高于D的电压。
原因同上。
以下是MOS管的导通条件。
只要记住电压方向与中间箭头方向相反,即表示导通(当然,这个相反的电压需要达到MOS管的导通电压)。
例如导通电压为3V的N沟道MOS管,只要G的电压比S的电压高3V(D的电压也比S的电压高)就可以导通。
同理,导通电压为3V的P沟道MOS管,只要G的电压比S的电压低3V(S的电压比D的电压高)就可以导通。
电路中的典型应用如下图所示,分别为N沟道和P沟道MOS管驱动电路: 我们可以看到,在N沟道MOS管的电路中,BEEP引脚可以为高电平, 蜂鸣器发出声音,低电平关闭蜂鸣器; P沟道MOS管用于控制GPS模块的电源通断。
GPS_PWR引脚为低电平时导通,GPS模块正常供电。
低电平时,GPS模块关闭。
关键点,关键点,关键点。
上述两种应用电路中,N沟道MOS管和P沟道MOS管不能相互替代。
以下两个应用电路无法正常工作: 如何修改上述两个电路使其能够正常工作?

电力mosfet导通条件是什么且什么

MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的工作原理基于其核心:金属氧化物半导体电容器。
当电压施加在 MOS 电容器上时,半导体上的电荷分布会发生变化。
例如,在p型半导体中,当向栅极端子和基极端子施加正电压VGB时,空穴抽取减少并且电子浓度增加。
当VGB足够强时,栅极端附近的电子结将克服空穴,形成反型层。
这个电子浓度超过空穴浓度的区域称为反型层。
MOSFET 的适当工作特性决定了这一点,但集成 MOSFET 的结构还需要提供大多数载流子的源极和接受这些载流子中的大多数的漏极。
MOSFET结构包括中间的MOS电容和两侧的源极和漏极。
源极和漏极特性必须相同,即均为n型(NMOS)或均为p型(PMOS)。
源漏NMOS中标注的“N+”有两层​​含义:(1)N表示源漏区的杂质顶点为N; 。
源极和漏极被垂直度相反的区域分隔开,即所谓的基极(或基极)区域。
如果是NMOS,则基极掺杂区为p型。
另一方面,对于PMOS,基极应该是n型,源极和接收器应该是p型(并且是严重耗尽的P+)。
MOSFET的工作模式分为线性区、饱和区和截止区。
漏极电流和NMOS漏极电压之间的关系取决于不同的VGS-Vth关系。
在饱和区,MOSFET 导通,形成电子从源极汲取的通道。
如果去除电压或添加负电压,则无法形成沟道并且载流子无法在源极和漏极之间流动。
MOSFET的栅极材料通常是多晶硅,但也使用钨、钛、钴或镍等金属材料来提高导电性。
双栅极 MOSFET 常用于无线电集成电路,而耗尽型 MOSFET 则不太常见。
MOSFET在电子电路中的应用优点包括制造成本低、使用面积小、集成度高等。
在数字电路中,MOSFET 的运行速度越来越快,通常成为各种有源半导体元件中速度最快的。
CMOS逻辑电路的发明使MOSFET成为成功的数字处理器。
MOSFET的尺寸尺度是半导体技术发展的关键。
减小尺寸意味着减小栅极面积、减小等效栅极容量并提高开关速度。
然而,尺寸减小也带来了挑战,例如亚阈值导通、芯片内部连接线的寄生电容效应、芯片发热增加、栅极氧化层漏电流增加等。
MOSFET 栅极材料的选择基于其导电性以及与半导体材料的兼容性。
多晶硅的熔点高于大多数金属,这使其适合高温工艺。
但钨、钛、钴或镍等金属栅极材料具有更好的电气性能,可用于提高信号传输速度。
双栅极 MOSFET 常用于无线电集成电路,而耗尽型 MOSFET 则不太常见。
NMOS逻辑在芯片面积上有优势,但不能像CMOS逻辑那样吸收静态功耗。
功率MOSFET在结构上与一般集成电路中的MOSFET有很大不同。
它们具有相同的立式结构,可以承受工作环境中的高电压和大电流。

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