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文档简介

1、肯击进入、 万联芯城J万联芯城致力于打造一个方便快捷的电子物料采购平台。采购MOSMOS管等电子元器件,就到万联芯城,万联芯城 M0M0场效应管主打 IR,AOS,VISHAIR,AOS,VISHA 丫等知名国际品牌,均为原装进口货源,当天可发货。 点击进入万联芯城采购原装电子元器件?上万种电子元器件库存型号,満足您所有的物料需求!上万种电子元器件库存型号,満足您所有的物料需求!点击进入万联芯城M0M0管是FETFET的一种(另一种是JFETJFET), ,可以被制造成增强型或耗尽型,P P沟道或N N沟道共4 4种类型,但实际应用的只有增强型的 N N沟道MOSMOS 管和增强型的P P沟道

2、MOSMOSt,所以通常提到NMONMOS或者PMOPMO指的就 是这两种。对于这两种增强型 MOST,MOST,比较常用的是NMONMOS原因是导通电阻小, 且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMONMOS下面的介绍中,也多以NMONMO为主。MOSMOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由 于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路 的时候要麻烦一些,但没有办法避免,后边再详细介绍。在MOSTMOST工作原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。 这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺 便说一句,体二极

3、管只在单个的MOStMOSt中存在,在集成电路芯片内部 通常是没有的。MOSTMOST工作原理图电源开关电路详解这是该装置的核心,在介绍该部分工作原理之前,先简单解释一下 MOSMOS勺工作原理图。d 衬底耗尽型5壤强型胡详匸衬底耗尽型P沟道增强型它一般有耗尽型和增强型两种。本文使用的为增强型MOSMOSMOSMOS管,其内部结构见 mosmos管工作原理图。它可分为 NPNNPN型PNPPNP型。NPNNPN型通常称为N N沟道型,PNFPNF型也叫P P沟道型。由图可看出,对于N N沟道的场效应管其源极和漏极接在 N N型半导体上,同样对于P P沟道 的场效应管其源极和漏极则接在 P P型

4、半导体上。我们知道一般三极管 是由输入的电流控制输出的电流。 但对于场效应管,其输出电流是由 输入的电压(或称电场)控制,可以认为输入电流极小或没有输入电 流,这使得该器件有很高的输入阻抗,同时这也是我们称之为场效应 管的原因。H漓道场效应管P P N N结的二为解释MOSMOS管工作原理图,我们先了解一下仅含有一个极管的工作过程。如图所示,我们知道在二极管加上正向电压(P P端 接正极,N N端接负极)时,二极管导通,其 PNPN结有电流通过。这是 因为在P P型半导体端为正电压时,N N型半导体内的负电子被吸引而涌 向加有正电压的P P型半导体端,而P P型半导体端内的正电子则朝 N N型

5、 半导体端运动,从而形成导通电流。同理,当二极管加上反向电压(P P 端接负极,N N端接正极)时,这时在P P型半导体端为负电压,正电子 被聚集在P P型半导体端,负电子则聚集在N N型半导体端,电子不移动, 其PNPN结没有电流通过,二极管截止。对于MOSMOS管(见图),在栅极没有电压时,由前面分析可知,在源极 化 氧G$鈕戈源极 P沟道场效应管与漏极之间不会有电流流过,此时 MOSMOS管与截止状态(图a a)。当有 一个正电压加在N N沟道的MOSMOS管。MOSMOS管栅极上时,由于电场的作用,此时 N N型半导体的源极和漏极的 负电子被吸引出来而涌向栅极,但由于氧化膜的阻挡,使得

6、电子聚集 在两个N N沟道之间的P P型半导体中(见图b b),从而形成电流,使源 极和漏极之间导通。我们也可以想像为两个N N型半导体之间为一条沟, 栅极电压的建立相当于为它们之间搭了一座桥梁, 该桥的大小由栅压 的大小决定。图给出了 P P沟道的MOSMOS管。MOSMOS管工作原理图工作过程,其工作原理类似这里不再重复下面简述一下用C-MOSC-MOS场效应管(增强型MOSMOS管)组成的应用电路的工作过程(见图)。电路将一个增强型 P P沟道M0M0管和一个增强型N N 沟道MOSMOS场效应管组合在一起使用。当输入端为低电平时,P P沟道MOSMOS 管导通,输出端与电源正极接通。当

7、输入端为高电平时,N N沟道MOSMOS场效应管导通,输出端与电源地接通。在该电路中,P P沟道M0M0场效应管和N N沟道M0%M0%效应管总是在相反的状态下工作,其相位输入端E D DLOLO和输出端相反。通过这种工作方式我们可以获得较大的电流输出。 同 时由于漏电流的影响,使得栅压在还没有到 0V,0V,通常在栅极电压小 于1 1到2V2V时,M0M0场效应管既被关断。不同场效应管其关断电压略 有不同。也正因为如此,使得该电路不会因为两管同时导通而造成电源短路由以上分析我们可以画出 mosmos管工作原理图中MOMO管电路部分的工作 过程(见图)。工作原理同前所述。MOSTMOST应用电

8、路MOSTMOST最显著的特性是开关特性好,所以被广泛应用在需要电子开关的电路中,常见的如开关电源和马达驱动,也有照明调光。现在的MOSMOS区动,有几个特别的需求:1 1、低压应用当使用5V5V电源,这时候如果使用传统的 mosmos管工作原理图图腾柱结构,由于三极管的bebe有0.7V0.7V左右的压降,导致实际最终加在 gategateAAAAAA上的电压只有4.3V4.3V。这时候,我们选用标称gategate电压4.5V4.5V的MOSMOS管就存在一定的风险。同样的问题也发生在使用3V3V或者其他低压电源的场合。2 2、宽电压应用输入电压并不是一个固定值,它会随着时间或者其他因素而

9、变动。这 个变动导致PWNPWNfe路提供给MOSfMOSf的驱动电压是不稳定的。为了让MOSTMOST在高gategate电压下安全,很多MOSTMOST内置了稳压管强行 限制gategate电压的幅值。在这种情况下,当提供的驱动电压超过稳压 管的电压,就会引起较大的静态功耗。同时,如果简单的用电阻分压的原理降低 gategate电压,就会出现输入 电压比较高的时候,MOSTMOST工作良好,而输入电压降低的时候 gategate 电压不足,引起导通不够彻底,从而增加功耗3 3、双电压应用在一些控制电路中,逻辑部分使用典型的5V5V或者3.3V3.3V数字电压,而功率部分使用12V12V甚至更高的电压。两个电压采用共地方式连接。这就提出一个要求,需要使用一个电路,让低压侧能够有效的控制高压侧的MOSMOST同时高压侧的MOSfMOSf也同样会面对1 1和2 2中提到的问 题。在这三种情况下,图腾柱结构无法满足输出要求,而很多现成的 MOSMOS 驱动ICIC,似乎也没有包含gategate电压限制的结构。于是我设计了一个相对通用的电路来满足这三种需求。沁园

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