MOSFET计算系统的散热要求,设计人员必须考虑两种不同的情况,即较坏情况和真实情况。建议采用针对较坏情况的计算结果,因为这 个结果提供更大的安全余量,能确保系统不会失效。在MOSFET的资料表上还有一些需要注意的测量数据;比如封装器件的半导体结与环境之间的热阻,以及较 大的结温。开关损耗其实也是一个很重要的指标。导通瞬间的电压电流乘积相当大,一定程度上决定了器件的开关性能。不过,如果系统对开关性能要求比较高,可以选择栅极电荷QG比较小的功率MOSFET。MOSFET应用优势: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,灵活性比双极晶体管好。山东平面MOSFET
常用于MOSFET的电路符号有很多种变化, 常见的设计是以一条直线 通道,两条和通道垂直的线 源极与漏极,左方和通道平行而且较短的线 栅极,如下图所示。有时也会将 通道的直线以破折线代替,以区分增强型MOSFET(enhancement mode MOSFET)或是耗尽型MOSFET(depletion mode MOSFET)另外又分为NMOSFET和PMOSFET两种类型,电路符号如图所示(箭头的方向不同)。由于集成电路芯片上的MOSFET为四端元件,所以除了栅极、源极、漏极外,尚有一基极(Bulk或是Body)。MOSFET电路符号中,从通道往右延伸的箭号方向则可表示此元件为N型或是P型的MOSFET。箭头方向永远从P端指向N端,所以箭头从通道指向基极端的为P型的MOSFET,或简称PMOS( 此元件的通道为P型)山东平面MOSFETMOSFET的使用应该注意什么事项?
MOSFET的注意事项有哪些?应该注意什么?MOSFET电压和电流的选择,额定电压越大,器件的成本就越高。根据实践经验,额定电压应当大于干线电压或 总线电压。这样才能提供足够的保护,使MOSFET不会失效。就选择MOSFET而言,必须确定漏极至源极间可能承受的较大电压,即较大VDS.设计工程 师需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备(如电机或变压器)诱发的电压瞬变。不同应用的额定电压也有所不同;通常,便携式设备为20V、FPGA电源 为20~30V、85~220VAC应用为450~600V。
由于MOSFET是对称的,所以源极或漏极可以互换。因此,源极端子和基板端子在内部连接,所以MOSFET具有三个端子,而且它们处于相同的电位,这就阻止了任何电流从衬底流向源极。在MOSFET中,我们希望电流从漏极流到源极,因此,我们必须在漏极和源极之间连接一个电池,该电压称为Vds,因为它介于漏极和源极之间。电池的正极增加了漏极端子处的电势,从而增加了漏极和基板之间的耗尽区,因此不会有电流从漏极流到源极,这时候MOSFET处于截止状态,这也称为截止区域。现在,要使电流从漏极流到源极,必须在它们之间建立一个通道。为了创建通道,我们又在栅极和衬底之间连接了一个小电压源。电池正端与栅极相连,该电压称为Vgs,因为它介于栅极和源极之间,衬底是p型半导体,因此,电荷载流子是空穴,但是存在一些自由电子作为少数电荷载流子。电池在基板内部产生电场,由于该场衬底中的电子与电场相反地流动,即流向栅极,由于存在绝缘体,这些电子无法从基板流向栅极,因此它们聚集在衬底中的栅极附近。MOSFET中的绝缘体或电介质不单会阻挡电子,还会增加电子上的电荷,从而吸引更多的电子。MOSFET的重点参数有:金属—氧化层—半导体电容。
随着MOSFET技术的不断演进,现在的CMOS技术也已经可以符合很多模拟电路的规格需求。再加上MOSFET因为结构的关系,没有BJT的一些致命缺点,如热破坏(thermal runaway)。另外,MOSFET在线性区的压控电阻特性亦可在集成电路里用来取代传统的多晶硅电阻(poly resistor),或是MOS电容本身可以用来取代常用的多晶硅—绝缘体—多晶硅电容(PIP capacitor),甚至在适当的电路控制下可以表现出电感(inductor)的特性,这些好处都是BJT很难提供的。也就是说,MOSFET除了扮演原本晶体管的角色外,也可以用来作为模拟电路中大量使用的被动元件(passive device)。这样的优点让采用MOSFET实现模拟电路不但可以满足规格上的需求,还可以有效缩小芯片的面积,降低生产成本。Vgs,栅源极较大驱动电压,这是MOSFET的一个极限参数。山东平面MOSFET
数字电路对MOSFET的帮助:使得MOSFET操作速度越来越快,成为各种半导体主动元件中较快的一种。山东平面MOSFET
功率MOSFET按垂直导电结构的差异,又分为利用V型槽实现垂直导电的VVMOSFET和具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET(Vertical Double-diffused MOSFET),功率MOSFET为多元集成结构,MOSFET的漏极伏安特性(输出特性):截止区(对应于GTR的截止区);饱和区(对应于GTR的放大区);非饱和区(对应于GTR的饱和区)。电力MOSFET工作在开关状态,即在截止区和非饱和区之间来回转换。电力MOSFET漏源极之间有寄生二极管,漏源极间加反向电压时器件导通。电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数,对器件并联时的均流有利。山东平面MOSFET
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