MOS管開通過程將是下述內(nèi)容的主要分析內(nèi)容，通過這篇文章，小編希望大家可以對MOS管的相關(guān)情況以及信息有所認識和了解，詳細內(nèi)容如下。
一、MOS管
MOS管是一種由金屬氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的三極管，它的工作原理是通過控制門電壓來控制通過源極和漏極的電流。當門電壓為正時，源極和漏極之間的電容會被放電，從而使源極和漏極之間的電壓差變小，從而使源極和漏極之間的電流增大；當門電壓為負時，源極和漏極之間的電容會被充電，從而使源極和漏極之間的電壓差變大，從而使源極和漏極之間的電流減小。
MOS管是由源極、漏極、門極和金屬氧化物層組成，其中金屬氧化物層是MOS管的核心部分，它由一層金屬和一層氧化物組成，金屬層和氧化物層之間有一個很小的空隙，這個空隙可以控制電子的流動，從而控制MOS管的電流。
MOS管可以根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點分為兩大類：一類是普通MOS管，它的結(jié)構(gòu)由源極、漏極、門極和金屬氧化物層組成；另一類是雙極MOS管，它的結(jié)構(gòu)由源極、漏極、門極和兩層金屬氧化物層組成。
MOS管的特點有：
1、高靜態(tài)電流放大倍數(shù)：MOS管的靜態(tài)電流放大倍數(shù)比普通晶體管要高得多；
2、低噪聲：MOS管的噪聲水平比普通晶體管要低得多；
3、低功耗：MOS管的功耗比普通晶體管要低得多；
4、高頻特性：MOS管的頻率特性比普通晶體管要高得多。
MOS管的應(yīng)用非常廣泛，它可以用于電路的放大、濾波、改變頻率、控制電流、控制電壓等。它還可以用于電腦、電子設(shè)備、汽車電子系統(tǒng)、家用電器、通信設(shè)備等。
二、MOS管開通過程分析
關(guān)于MOS管的開通過程，網(wǎng)絡(luò)上有許多文檔進行分析，其來源應(yīng)為一篇帶感性負載的MOS管開通過程的分析，很多轉(zhuǎn)發(fā)該文章的網(wǎng)文卻常常忽略了這一點，把這個過程當做了所有場景下MOS的開通過程。因此，在分析之前，先說明本文分析的前提：阻性負載下，VDS固定時，加驅(qū)動電壓VGS的情況下，MOS管的導(dǎo)通過程分析。
圖1 帶阻性負載的MOS管電路
帶阻性負載的MOS管電路模型如圖1所示，其在GS、GD、DS之間都有寄生電容，在DS之間還有一個寄生二極管。在t0時刻，MOS管柵極加驅(qū)動電壓VGS,其值為MOS管完全導(dǎo)通所需要的驅(qū)動電壓VGS(sat)，其開通過程中，VDS、VGS、ID的變化如圖2所示。分析如下：
圖2 MOS管開通過程
t0~t1：在此區(qū)間內(nèi)，VGS給Cgs充電，但由于Cgs兩端電壓尚未上升到MOS管的閾值電壓，所以MOS管處于截止狀態(tài)。另外，由于VDD一直存在，所以Cgd的電壓應(yīng)該是從-VGD逐漸上升的(D極電壓大于G極)。
t1~t2：t1時刻，Cgs兩端電壓大于MOS的導(dǎo)通壓，此時MOS管開始導(dǎo)通，漏極電流形成，Cgd通過MOS管開始放電，VDS也開始下降。這段時間里，VGD<0
MOS管處于夾斷狀態(tài)，工作在飽和區(qū)。
t2~t3：t2時刻，VDS兩端電壓下降到與VGS一致，此時VGD=0，MOS管進入密勒平臺，柵極電流開始給Cgd充電，由于VGD開始上升，靠近漏極一側(cè)的導(dǎo)電溝道逐漸變寬，MOS管夾斷現(xiàn)象開始消失，導(dǎo)電溝道的擴寬使得VDS迅速下降。到t3時刻，VGD=Vth，MOS管的VGD上升到預(yù)夾斷電壓上，此階段，MOS管依然工作在飽和區(qū)，而在密勒平臺，VGS基本不變，因此，ID無變化。
t3~t4：t3時刻后，由于VGD>Vth，MOS管進入可變電阻區(qū)，在密勒平臺的持續(xù)時間里，VDS的壓降會降至基本等于飽和導(dǎo)通壓降(否則柵極電流應(yīng)該還是大部分會給Cgd充電，Cgs電壓不會抬高)，此時VGS不變，VDS下降，MOS管工作在可變電阻區(qū)，那么按照MOS管的工作特性曲線，ID應(yīng)略有下降。
t4~t5：t4時刻，MOS管的密勒平臺結(jié)束，Cgs繼續(xù)充電至VGS(sat)，ID隨著VGS的增大而增大(導(dǎo)電溝道擴寬使導(dǎo)通電阻變小，ID上升，前提是負載足夠重)，此時MOS管飽和導(dǎo)通，工作在可變電阻區(qū)。
后續(xù)，若負載繼續(xù)加重，使漏極電流繼續(xù)上升，則MOS管的電流將會飽和，MOS管進入飽和區(qū)。
以上所有內(nèi)容便是小編此次為大家?guī)淼挠嘘P(guān)MOS管的所有介紹，如果你想了解更多有關(guān)它的內(nèi)容，不妨在我們網(wǎng)站進行探索哦。
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