MOS管导通电压

MOS管导通特性

金属-氧化层半导体场效晶体管，简称金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor MOSFET）是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管（field-effect transistor）。MOSFET依照其“通道”的极性不同，可分为“N型”与“P型”的MOSFET，通常又称为NMOSFET与PMOSFET，其他简称尚包括NMOS?FET、PMOSFET、nMOSFET、pMOSFET等。

导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况(低端驱动)，只要栅极电压达到4V或10V就可以了。PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，使用与源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。

MOS管导通条件

场效应管的导通与截止由栅源电压来控制，对于增强型场效应管来说，N沟道的管子加正向电压即导通，P沟道的管子则加反向电压。一般2V～4V就可以了。但是，场效应管分为增强型（常开型）和耗尽型（常闭型），增强型的管子是需要加电压才能导通的，而耗尽型管子本来就处于导通状态，加栅源电压是为了使其截止。开关只有两种状态通和断，三极管和场效应管工作有三种状态，1、截止，2、线性放大，3、饱和（基极电流继续增加而集电极电流不再增加）。使晶体管只工作在1和3状态的电路称之为开关电路，一般以晶体管截止，集电极不吸收电流表示关；以晶体管饱和，发射极和集电极之间的电压差接近于0V时表示开。开关电路用于数字电路时，输出电位接近0V时表示0，输出电位接近电源电压时表示1。所以数字集成电路内部的晶体管都工作在开关状态。 场效应管按沟道分可分为Ｎ沟道和Ｐ沟道管（在符号图中可看到中间的箭头方向不一样）。

按材料分可分为结型管和绝缘栅型管，绝缘栅型又分为耗尽型和增强型，一般主板上大多是绝缘栅型管简称MOS管，并且大多采用增强型的Ｎ沟道，其次是增强型的Ｐ沟道，结型管和耗尽型管几乎不用。场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件.场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电,被称之为双极型器件.有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好。

MOS管导通过程

导通时序可分为to~t1、t1~t2、 t2~t3 、t3~t4四个时间段，这四个时间段有不同的等效电路。

1.   t0-t1：C GS1 开始充电，栅极电压还没有到达V GS（th），导电沟道没有形成，MOSFET仍处于关闭状态。

2.   [t1-t2]区间, GS间电压到达Vgs（th），DS间导电沟道开始形成，MOSFET开启，DS电流增加到ID, Cgs2 迅速充电，Vgs由Vgs（th）指数增长到Va。

3.  [t2-t3]区间,MOSFET的DS电压降至与Vgs相同,产生Millier效应，Cgd电容大大增加,栅极电流持续流过，由于C gd 电容急剧增大，抑制了栅极电压对Cgs 的充电,从而使得Vgs 近乎水平状态，Cgd 电容上电压增加,而DS电容上的电压继续减小。

4.  [t3-t4]区间,至t3时刻,MOSFET的DS电压降至饱和导通时的电压,Millier效应影响变小，Cgd 电容变小并和Cgs 电容一起由外部驱动电压充电, Cgs 电容的电压上升,至t4时刻为止.此时C gs 电容电压已达稳态,DS间电压也达最小，MOSFET完全开启。

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