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  • MOS管的三个工作区域状态分析
    MOS管的三个工作区域状态分析
  • MOS管的三个工作区域状态分析
  •   发布日期: 2021-11-04  浏览次数: 31,626

           mos管三个工作区为完全导通区、截止区、线性区

    MOSFET工作区域的判定方法(NMOS):

    当 Vgs < Vth 时,截止区。

    当 Vgs > Vth 且 Vds < Vgs - Vth 时,变阻区。

    当 Vgs > Vth 且 Vds > Vgs - Vth 时,饱和区(恒流区)。

    其中 Vth 是 MOS管 的一个重要参数——开启电压。

    当MOS管 工作在变阻区内时,其沟道是“畅通”的,相当于一个导体。在 Vds Vds < Vgs - Vth时近似满足V-I的线性关系,即有一个近似固定的阻值。此阻值受 Vgs 控制,故称变阻区域。

    MOS管 工作在饱和区(恒流区)与 BJT 的饱和区不同,称 MOS管此区为饱和区,主要表示 Vds 增加 Id 却几乎不再增加——也即电流饱和。其实在此饱和区内,MOS管 和 BJT 都处于受控恒流状态,故也称其为恒流区。

    N沟道增强型MOS管的四个区域

    1)可变电阻区(也称非饱和区)

    满足Ucs》Ucs(th)(开启电压),uDs《UGs-Ucs(th),为图中预夹断轨迹左边的区域其沟道开启。在该区域UDs值较小,沟道电阻基本上仅受UGs控制。当uGs一定时,ip与uDs成线性关系,该区域近似为一组直线。这时场效管D、S间相当于一个受电压UGS控制的可变电阻。

    2)恒流区(也称饱和区、放大区、有源区)

    满足Ucs≥Ucs(h)且Ubs≥UcsUssth),为图中预夹断轨迹右边、但尚未击穿的区域,在该区域内,当uGs一定时,ib几乎不随UDs而变化,呈恒流特性。i仅受UGs控制,这时场效应管D、S间相当于一个受电压uGs控制的电流源。场效应管用于放大电路时,一般就工作在该区域,所以也称为放大区。

    3)夹断区(也称截止区)

    夹断区(也称截止区)满足ucs《Ues(th)为图中靠近横轴的区域,其沟道被全部夹断,称为全夹断,io=0,管子不工作。

    4)击穿区位

    击穿区位于图中右边的区域。随着UDs的不断增大,PN结因承受太大的反向电压而击穿,ip急剧增加。工作时应避免管子工作在击穿区。

    转移特性曲线可以从输出特性曲线。上用作图的方法求得。例如在图3( a)中作Ubs=6V的垂直线,将其与各条曲线的交点对应的i、Us值在ib- Uss 坐标中连成曲线,即得到转移性曲线,如图3(b)所示。

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