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模电,增强NMOSFET的静态分析

软件 2023-03-24

模电放大电路反馈问题 求高手

(d)图,RL被短路后,电路的输出A2o直接到A1+,反馈仍然存在——电流反馈; (b)图,RL(没有画出,另一端为地)被短路后,电路的输出A2o接地,反馈为零——电压反馈。 红圈中的元件是增强型N沟道绝缘栅场效晶体管(NMOSFET),见场效应管部分。

模电怎么样判断是哪种场效应管,以及是哪种工作状态

判断管子,关键是要理清楚符号,场效应管有6个不同类型(NJFET、PJFET、增强型NMOS、增强型PMOS、耗尽型NMOS、耗尽型PMOS),符号,特性都不同,这部分只能靠记(多看看熟了也行)。

工作状态分析比较麻烦,要计算UDS,UGS,UDG的值,然后分析,具体数值关系看一下童诗白的《模拟电子技术基础》第四版。

如果场效应管不导通,就不会有电流流经电阻Rs,那么 Us=0,则此时 Ugs=10V >Ugs(th),所以,场效应管会导通;导通后就存在 Us,并保证 Ugs>Ugs(th),不然就不会导通了。

扩展资料:

加入电容的作用:

1、使输入电压均匀化,减小噪声对后级的影响。

2、进行储能,当外界信号变化过快时,及时进行电压的补偿。比如CPU电平的变化是非常的快的,VCC可能来不及供电,这时电容就能及时供能(图中C4,使输出平稳,不易受外界影响)

去耦(退耦)电容的作用

1、去耦电容和旁路电容的作用是差不多的,都有滤除干扰信号的作用,只是旁路电容针对的是输入信号,而去耦电容针对的是输出信号。

2、去耦电容一般比较大10uF或更大,旁路电容一般根据谐振频率是0.1uF或0.01uF。

参考资料来源:百度百科 ——场效应管

【模电问题】场效应管的一道基础题,求大神解释!谢谢

1、NMOSFET,UGS=6V>UGS(th),说明肯定导通,不在截止区(其实应该叫夹断区)。UDS=8V>UGS-UGS(th),说明在恒流区。 2、PMOSFET,UGS=0V,绝对值小于UGS(th),截止。这个可以参考输出特性曲线。 3、PMOSFET,UGS=-6V,绝对值大于UGS(th),导通。UDS的-1V,UGS-UGS(th)=-2V,前者小于后者,属于可变电阻区。 关于每个区怎么判断,看一下童诗白或者华成英的《模拟电子技术》第四版的46页,图下面有标准。

mosfet是什么意思?

金属-氧化物半导体场效应晶体管,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”(工作载流子)的极性不同,可分为“N型”与“P型” 的两种类型,通常又称为NMOSFET与PMOSFET,其他简称上包括NMOS、PMOS等。

工作原理

要使增强型N沟道MOSFET工作,要在G、S之间加正电压VGS及在D、S之间加正电压VDS,则产生正向工作电流ID。改变VGS的电压可控制工作电流ID。若先不接VGS(即VGS=0),在D与S极之间加一正电压VDS,漏极D与衬底之间的PN结处于反向,因此漏源之间不能导电。

如果在栅极G与源极S之间加一电压VGS。此时可以将栅极与衬底看作电容器的两个极板,而氧化物绝缘层作为电容器的介质。当加上VGS时,在绝缘层和栅极界面上感应出正电荷,而在绝缘层和P型衬底界面上感应出负电荷。

这层感应的负电荷和P型衬底中的多数载流子(空穴)的极性相反,所以称为“反型层”,这反型层有可能将漏与源的两N型区连接起来形成导电沟道。当VGS电压太低时,感应出来的负电荷较少,它将被P型衬底中的空穴中和,因此在这种情况时,漏源之间仍然无电流ID。

当VGS增加到一定值时,其感应的负电荷把两个分离的N区沟通形成N沟道,这个临界电压称为开启电压(或称阈值电压、门限电压),用符号VT表示(一般规定在ID=10uA时的VGS作为VT)。当VGS继续增大,负电荷增加,导电沟道扩大,电阻降低,ID也随之增加,并且呈较好线性关系,如图3所示。

此曲线称为转换特性。因此在一定范围内可以认为,改变VGS来控制漏源之间的电阻,达到控制ID的作用。由于这种结构在VGS=0时,ID=0,称这种MOSFET为增强型。另一类MOSFET,在VGS=0时也有一定的ID(称为IDSS),这种MOSFET称为耗尽型。

它的转移特性如图5所示。VP为夹断电压(ID=0)。耗尽型与增强型主要区别是在制造SiO2绝缘层中有大量的正离子,使在P型衬底的界面上感应出较多的负电荷,即在两个N型区中间的P型硅内形成一N型硅薄层而形成一导电沟道,所以在VGS=0时,有VDS作用时也有一定的ID(IDSS);

当VGS有电压时(可以是正电压或负电压),改变感应的负电荷数量,从而改变ID的大小。VP为ID=0时的-VGS,称为夹断电压。

在电子电路上的应用

1、数字电路

数字科技的进步,如微处理器运算性能不断提升,带给深入研发新一代金氧半场效晶体管更多的动力,这也使得金氧半场效晶体管本身的工作速度越来越快,几乎成为各种半导体有源组件中最快的一种。

金氧半场效晶体管在数字信号处理上最主要的成功来自互补式金属氧化物半导体逻辑电路的发明,这种结构最大的好处是理论上不会有静态的功率损耗,只有在逻辑门的切换动作时才有电流通过。

互补式金属氧化物半导体逻辑门最基本的成员是互补式金属氧化物半导体反相器,而所有互补式金属氧化物半导体逻辑门的基本工作都如同反相器一样;

同一时间内必定只有一种晶体管(NMOS或是PMOS)处在导通的状态下,另一种必定是截止状态,这使得从电源端到接地端不会有直接导通的路径,大量节省了电流或功率的消耗,也降低了集成电路的发热量。

金氧半场效晶体管在数字电路上应用的另外一大优势是对直流信号而言,金氧半场效晶体管的栅极端阻抗为无限大(等效于开路),也就是理论上不会有电流从金氧半场效晶体管的栅极端流向电路里的接地点,而是完全由电压控制栅极的形式。

这让金氧半场效晶体管和他们最主要的竞争对手BJT相较之下更为省电,而且也更易于驱动。

2、模拟电路

有一段时间,金氧半场效晶体管并非模拟电路设计工程师的首选,因为模拟电路设计重视的性能参数,如晶体管的跨导或是电流的驱动力上,金氧半场效晶体管不如BJT来得适合模拟电路的需求。但是随着金氧半场效晶体管技术的不断演进,今日的CMOS技术也已经可以符合很多模拟电路的规格需求。

以上内容参考百度百科-MOSFET

模电怎么样判断是哪种场效应管,以及是哪种工作状态

场效应管按结构可分为结型场效应管(缩写为JFET)和绝缘栅场效应管(缩写为JGFET),从导电方式看,场效应管分为N型沟道型与P型沟道型。绝缘栅型场效应管有增强型和耗尽型两种,而JFET只有耗尽型。
  一、基本结构
  场效应管是利用改变电场来控制半导体材料的导电特性,不是像三极管那样用电流控制PN结的电流。因此,场效应管可以工作在极高的频率和较大的功率。此外,场效应管的制作工艺简单,是集成电路的基本单元。
  场效应管有结型和绝缘栅型两种主要类型。每种类型的场效应管都有栅极g、源极s和漏极d三个工作电极,同时,每种类型的场效应管都有N沟道和P沟道两种导电结构。
  绝缘栅型场效应管又叫做MOS管。根据在外加电压Vgs=0时是否存在导电沟道,绝缘栅场效应管又可分为上增强型和耗尽型。增强型MOS管在外加电压Vgs=0时不存在导电沟道,而耗尽型MOS的氧化绝缘层中加入了大量的正离子,即使在Vgs=0时也存在导电沟道。
 N沟道绝缘栅型
  g为栅极,s为源极,d为漏极,B衬底
  结型场效应管的结构与绝缘栅场效应管的结构基本相同,主要的区别在于栅极g与通道半导体之间没有绝缘。
 N沟道和P沟道结型
  从场效应管的基本结构可以看出,无论是绝缘栅型还是结型,场效应管都是两个背靠背的PN结。电流通路不是由PN结形成的,而是依靠漏极d和源极s之间半导体的导电状态来决定的。


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