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MOS管
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  • MOS管的三個工作區域狀態分析
    MOS管的三個工作區域狀態分析
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  •   發布日期: 2021-11-04  瀏覽次數: 36,526

    ? ? ? ?mos管三個工作區為完全導通區、截止區、線性區

    MOSFET工作區域的判定方法(NMOS):

    當 Vgs < Vth 時,截止區。

    當 Vgs > Vth 且 Vds < Vgs - Vth 時,變阻區。

    當 Vgs > Vth 且 Vds > Vgs - Vth 時,飽和區(恒流區)。

    其中 Vth 是 MOS管 的一個重要參數——開啟電壓。

    當MOS管 工作在變阻區內時,其溝道是“暢通”的,相當于一個導體。在 Vds Vds < Vgs - Vth時近似滿足V-I的線性關系,即有一個近似固定的阻值。此阻值受 Vgs 控制,故稱變阻區域。

    MOS管 工作在飽和區(恒流區)與 BJT 的飽和區不同,稱 MOS管此區為飽和區,主要表示 Vds 增加 Id 卻幾乎不再增加——也即電流飽和。其實在此飽和區內,MOS管 和 BJT 都處于受控恒流狀態,故也稱其為恒流區。

    N溝道增強型MOS管的四個區域

    1)可變電阻區(也稱非飽和區)

    滿足Ucs》Ucs(th)(開啟電壓),uDs《UGs-Ucs(th),為圖中預夾斷軌跡左邊的區域其溝道開啟。在該區域UDs值較小,溝道電阻基本上僅受UGs控制。當uGs一定時,ip與uDs成線性關系,該區域近似為一組直線。這時場效管D、S間相當于一個受電壓UGS控制的可變電阻。

    2)恒流區(也稱飽和區、放大區、有源區)

    滿足Ucs≥Ucs(h)且Ubs≥UcsUssth),為圖中預夾斷軌跡右邊、但尚未擊穿的區域,在該區域內,當uGs一定時,ib幾乎不隨UDs而變化,呈恒流特性。i僅受UGs控制,這時場效應管D、S間相當于一個受電壓uGs控制的電流源。場效應管用于放大電路時,一般就工作在該區域,所以也稱為放大區。

    3)夾斷區(也稱截止區)

    夾斷區(也稱截止區)滿足ucs《Ues(th)為圖中靠近橫軸的區域,其溝道被全部夾斷,稱為全夾斷,io=0,管子不工作。

    4)擊穿區位

    擊穿區位于圖中右邊的區域。隨著UDs的不斷增大,PN結因承受太大的反向電壓而擊穿,ip急劇增加。工作時應避免管子工作在擊穿區。

    轉移特性曲線可以從輸出特性曲線。上用作圖的方法求得。例如在圖3( a)中作Ubs=6V的垂直線,將其與各條曲線的交點對應的i、Us值在ib- Uss 坐標中連成曲線,即得到轉移性曲線,如圖3(b)所示。

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