MOS屬于電壓控制型器件,但是實(shí)際上MOS管在從關(guān)斷到導(dǎo)通的過程中也是需要電流的,因?yàn)镸OS管各極之間存在寄生電容Cgd,Cgs以及Cds。
MOS管的導(dǎo)通條件,是Vgs電壓至少需要達(dá)到閾值電壓Vgs(th),它通過柵極電荷對Cgs電容進(jìn)行充電。當(dāng)MOS管完全導(dǎo)通后就不需要提供電流了。
mos管開啟條件
MOS管的開啟條件取決于其溝道類型(N溝道或P溝道)以及是增強(qiáng)型還是耗盡型。
對于N溝道增強(qiáng)型MOSFET,開啟條件是漏源電壓(Vds)大于開啟電壓(Vgs(th)),同時柵源電壓(Vgs)也大于開啟電壓(Vgs(th))。
對于N溝道耗盡型MOSFET,開啟條件是漏源電壓(Vds)大于開啟電壓(Vgs(th)),而柵源電壓(Vgs)需要小于開啟電壓(Vgs(th))。
對于P溝道增強(qiáng)型MOSFET,開啟條件是漏源電壓(Vds)小于開啟電壓(Vgs(th)),同時柵源電壓(Vgs)也小于開啟電壓(Vgs(th))。
對于P溝道耗盡型MOSFET,開啟條件是漏源電壓(Vds)小于開啟電壓(Vgs(th)),而柵源電壓(Vgs)需要大于開啟電壓(Vgs(th))。
在開啟過程中,MOS管會經(jīng)歷不同的階段,包括驅(qū)動開通脈沖通過MOS管的柵-源極對輸入電容(Cgs)充電,當(dāng)Vgs電壓達(dá)到閾值電壓(Vth)時,電流ID開始流過漏極,并且Vds電壓保持不變。
隨著Vgs電壓的進(jìn)一步上升,電流ID也逐漸增加,直到達(dá)到負(fù)載電流的最大值ID。在這個過程中,會出現(xiàn)一個稱為米勒平臺(Miller plateau)的階段,在這個階段,電流ID保持負(fù)載ID不變,而Vds電壓開始下降。當(dāng)米勒平臺結(jié)束時,可以認(rèn)為MOS管基本已經(jīng)導(dǎo)通。
n溝道m(xù)os管開啟條件
閥值電壓:當(dāng)柵極和源極之間的電壓(Vgs)大于或等于閾值電壓(Vth)時,N溝道MOS管會導(dǎo)通。
高電平有效:在數(shù)字電路中,當(dāng)Vgs大于或等于Vth時,MOS管導(dǎo)通,這通常意味著高電平有效。
正向偏置電壓:在增強(qiáng)型N溝道MOS管中,只有當(dāng)Vgs大于2.5V時,即Vg(柵極電壓)—Vs(源極電壓)大于2.5V時,D極和S極之間才會導(dǎo)通。
以上條件可能會根據(jù)MOS管規(guī)格書(datasheet)有所變化,實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)參考具體規(guī)格來確定其開啟條件。
p溝道m(xù)os管開啟條件
柵極電壓:需要柵極電壓為正且足夠大,通常需要大于閾值電壓(Vth),以形成導(dǎo)電溝道。
漏極電壓:需要漏極電壓為正,當(dāng)漏極電壓為正時,有利于導(dǎo)電溝道的形成。
源極電壓:需要源極電壓為負(fù)或接地,當(dāng)源極電壓為負(fù)或接地時,電子可以從源極流向漏極,形成電流。
負(fù)載電阻:還需要考慮負(fù)載電阻的影響,當(dāng)負(fù)載電阻較大時,可能需要更高的柵極電壓來維持導(dǎo)電溝道的形成。
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