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  • MOS管的三個工作區(qū)域狀態(tài)分析
    MOS管的三個工作區(qū)域狀態(tài)分析
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  •   發(fā)布日期: 2021-11-04  瀏覽次數(shù): 28,578

    ? ? ? ?mos管三個工作區(qū)為完全導(dǎo)通區(qū)、截止區(qū)、線性區(qū)

    MOSFET工作區(qū)域的判定方法(NMOS):

    當(dāng) Vgs < Vth 時,截止區(qū)。

    當(dāng) Vgs > Vth 且 Vds < Vgs - Vth 時,變阻區(qū)。

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

    其中 Vth 是 MOS管 的一個重要參數(shù)——開啟電壓。

    當(dāng)MOS管 工作在變阻區(qū)內(nèi)時,其溝道是“暢通”的,相當(dāng)于一個導(dǎo)體。在 Vds Vds < Vgs - Vth時近似滿足V-I的線性關(guān)系,即有一個近似固定的阻值。此阻值受 Vgs 控制,故稱變阻區(qū)域。

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

    N溝道增強(qiáng)型MOS管的四個區(qū)域

    1)可變電阻區(qū)(也稱非飽和區(qū))

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

    2)恒流區(qū)(也稱飽和區(qū)、放大區(qū)、有源區(qū))

    滿足Ucs≥Ucs(h)且Ubs≥UcsUssth),為圖中預(yù)夾斷軌跡右邊、但尚未擊穿的區(qū)域,在該區(qū)域內(nèi),當(dāng)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(yīng)管D、S間相當(dāng)于一個受電壓uGs控制的電流源。場效應(yīng)管用于放大電路時,一般就工作在該區(qū)域,所以也稱為放大區(qū)。

    3)夾斷區(qū)(也稱截止區(qū))

    夾斷區(qū)(也稱截止區(qū))滿足ucs《Ues(th)為圖中靠近橫軸的區(qū)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(qū)位

    擊穿區(qū)位于圖中右邊的區(qū)域。隨著UDs的不斷增大,PN結(jié)因承受太大的反向電壓而擊穿,ip急劇增加。工作時應(yīng)避免管子工作在擊穿區(qū)。

    轉(zhuǎn)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(diǎn)對應(yīng)的i、Us值在ib- Uss 坐標(biāo)中連成曲線,即得到轉(zhuǎn)移性曲線,如圖3(b)所示。

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