MOS管源極和漏極是否可以互換使用分析-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2020-07-30
結(jié)型場效應(yīng)管的源極S和漏極在制造工藝上是對稱的,可以互換使用。如把3DJ6應(yīng)用于功效前置級,D、S極互換后,電路工作狀態(tài)并無變化。
MOS管的襯底B與源極如果不連在一起,則D、S極可以互換,但有的MOS管由于結(jié)構(gòu)上的原因(即襯底B與源極S連在一起),其D、S極不能互換。作開關(guān)管用的場效應(yīng)管,一般都是功率型NMOS管,就屬于這種特例。對于增強型NMOS管,從其轉(zhuǎn)移特性看,其Ugs要大于開啟電壓(一般為幾伏),管子才導(dǎo)通。
而耗盡型NMOS管盡管Ugs可以為正、零或負值,但其Ugs=Up時(Up稱夾斷電壓,為負的幾伏),Id=0,管子截止,所以對于NMOS管,實際使用時,G極對地電位較低,若S極接供電(高電位),則Ugs遠小于0,超出管子的使用條件,必使管子擊穿損壞。
從輸出特性看,對于功率型NMOS管,工作時Uds》0,其漏極擊穿電壓V(br)ds很高,反之Usd很低,若S接高電位,D接低電位,則MOS管將被擊穿。
綜上所述,MOS管的D、S極不可隨便對調(diào)使用,功率型MOS管其D、S極絕不能互換。對于功率型MOS管,D、S極間多接有保護二極管D,有的G、S間極也接有保護二極管,見圖2。
用指針萬用表R×100擋測試MOS管任意兩腳間的正反向電阻值,有5次為∞,一次較小,為幾百歐,否則管子一定損壞。阻值較小的這一次,對于NMOS管紅表筆接D極、黑筆接S極;對于PMOS管,紅筆接S極、黑筆接D極,余下的是G極。
在做電路設(shè)計中三極管和MOS管做開關(guān)用時候有什么區(qū)別工作性質(zhì):
1.三極管用電流控制,MOS管屬于電壓控制。
2、成本問題:三極管便宜,MOS管貴。
3、功耗問題:三極管損耗大。
4、驅(qū)動能力:MOS管常用來電源開關(guān),以及大電流地方開關(guān)電路。
實際上就是三極管比較便宜,用起來方便,常用在數(shù)字電路開關(guān)控制。MOS管用于高頻高速電路,大電流場合,以及對基極或漏極控制電流比較敏感的地方。
一般來說低成本場合,普通應(yīng)用的先考慮用三極管,不行的話考慮MOS管實際上說電流控制慢,電壓控制快這種理解是不對的。
三極管是靠載流子的運動來工作的,以npn管射極跟隨器為例,當基極加不加電壓時,基區(qū)和發(fā)射區(qū)組成的pn結(jié)為阻止多子(基區(qū)為空穴,發(fā)射區(qū)為電子)的擴散運動,在此pn結(jié)處會感應(yīng)出由發(fā)射區(qū)指向基區(qū)的靜電場(即內(nèi)建電場),當基極外加正電壓的指向為基區(qū)指向發(fā)射區(qū),當基極外加電壓產(chǎn)生的電場大于內(nèi)建電場時,基區(qū)的載流子(電子)才有可能從基區(qū)流向發(fā)射區(qū),此電壓的最小值即pn結(jié)的正向?qū)妷海üこ躺弦话阏J為0.7v)。
但此時每個pn結(jié)的兩側(cè)都會有電荷存在,此時如果集電極-發(fā)射極加正電壓,在電場作用下,發(fā)射區(qū)的電子往基區(qū)運動(實際上都是電子的反方向運動),由于基區(qū)寬度很小,電子很容易越過基區(qū)到達集電區(qū),并與此處的PN的空穴復(fù)合(靠近集電極),為維持平衡,在正電場的作用下集電區(qū)的電子加速外集電極運動,而空穴則為pn結(jié)處運動,此過程類似一個雪崩過程。集電極的電子通過電源回到發(fā)射極,這就是晶體管的工作原理。
三極管工作時,兩個pn結(jié)都會感應(yīng)出電荷,當做開關(guān)管處于導(dǎo)通狀態(tài)時,三極管處于飽和狀態(tài),如果這時三極管截至,pn結(jié)感應(yīng)的電荷要恢復(fù)到平衡狀態(tài),這個過程需要時間。而MOS三極管工作方式不同,沒有這個恢復(fù)時間,因此可以用作高速開關(guān)管。
(1)場效應(yīng)管是電壓控制元件,而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下,應(yīng)選用場效應(yīng)管;而在信號電壓較低,又允許從信號源取較多電流的條件下,應(yīng)選用晶體管。
(2)場效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數(shù)載流子,也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱之為雙極型器件。
(3)有些場效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負,靈活性比晶體管好。
(4)場效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應(yīng)管集成在一塊硅片上,因此場效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。
(5)場效應(yīng)晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點,因而也被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。尤其用場效管做整個電子設(shè)備的輸入級,可以獲得一般晶體管很難達到的性能。
(6)場效應(yīng)管分成結(jié)型和絕緣柵型兩大類,其控制原理都是一樣的。
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