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P沟道mosfet选型和参数资料及工作原理、工作特性详解-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2018-09-11 

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p溝道mosfet
P溝道mosfet工作原理

金属氧化物半导体场效应(MOS)晶体管可分为N沟道与P沟道两大类, P沟道硅MOS场效应晶体管在N型硅衬底上有两个P+区,分别叫做源极和漏极,两极之间不通导,柵极上加有足够的正电压(源极接地)时,柵极下的N型硅表面呈现P型反型层,成为衔接源极和漏极的沟道。改动栅压可以改动沟道中的电子密度,从而改动沟道的电阻。这种MOS场效应晶体管称为P沟道增强型场效应晶体管。假设N型硅衬底表面不加栅压就已存在P型反型层沟道,加上恰当的偏压,可使沟道的电阻增大或减小。这样的MOS场效应晶体管称为P沟道耗尽型场效应晶体管。统称为PMOS晶体管。

P溝道mosfet的空穴遷移率低,因而在MOS晶體管的幾何尺寸和工作電壓絕對值相等的情況下,PMOS晶體管的跨導小于N溝道mosfet。此外,P溝道mosfet阈值電壓的絕對值普通偏高,懇求有較高的工作電壓。它的供電電源的電壓大小和極性,與雙極型晶體管——晶體管邏輯電路不兼容。P溝道mosfet因邏輯擺幅大,充電放電過程長,加之器件跨導小,所以工作速度更低,在NMOS電路(見N溝道金屬—氧化物—半導體集成電路)呈現之後,多數已爲NMOS電路所取代。只是,因PMOS電路工藝簡單,價錢低價,有些中範圍和小範圍數字控制電路仍采用PMOS電路技術。PMOS的特性,Vgs小于一定的值就會導通,適宜用于源極接VCC時的情況(高端驅動)。但是,固然PMOS可以很便當地用作高端驅動,但由于導通電阻大,價錢貴,交流種類少等緣由,在高端驅動中,通常還是運用NMOS。

P沟道mosfet

P溝道MOS管工作原理的特性

正常工作時,P溝道增強型MOS管的襯底必需與源極相連,而漏心極的電壓Vds應爲負值,以保證兩個P區與襯底之間的PN結均爲反偏,同時爲了在襯底頂表面左近構成導電溝道,柵極對源極的電壓Vgs也應爲負。

1.Vds≠O的情況導電溝道構成以後,DS間加負向電壓時,那麽在源極與漏極之間將有漏極電流Id流通,而且Id隨Vds而增加.Id沿溝道産生的壓降使溝道上各點與柵極間的電壓不再相等,該電壓削弱了柵極中負電荷電場的作用,使溝道從漏極到源極逐漸變窄.當Vds增大到使Vgd=Vgs(TH),溝道在漏極左近呈現預夾斷.

2.導電溝道的構成(Vds=0)當Vds=0時,在柵源之間加負電壓Vgs,由于絕緣層的存在,故沒有電流,但是金屬柵極被補充電而聚集負電荷,N型半導體中的多子電子被負電荷排斥向體內運動,表面留下帶正電的離子,構成耗盡層,隨著G、S間負電壓的增加,耗盡層加寬,當Vgs增大到一定值時,襯底中的空穴(少子)被柵極中的負電荷吸收到表面,在耗盡層和絕緣層之間構成一個P型薄層,稱反型層,這個反型層就構成漏源之間的導電溝道,這時的Vgs稱爲開啓電壓Vgs(th),Vgs到Vgs(th)後再增加,襯底表面感應的空穴越多,反型層加寬,而耗盡層的寬度卻不再變化,這樣我們可以用Vgs的大小控制導電溝道的寬度。

增強型P溝道mosfet開關條件

p溝道mosfet作为开关使用时,是由Vgs的电压值来控制S(source源极)和 D(drain漏极)间的通断。

Vgs的最小阀值电压为:0.4v,也就是说当 S(source源极)电压 — G(gate栅极)极    > 0.4V 时, 源极 和 漏极导通。

并且Vs = Vd ,S极电压等于D极电压。

例如:S极 为 3.3V,G极 为0.1V,则  Vgs = Vg  —  Vs = -3.2 pmos管导通,D极电压为3.3V

一般pmos管當做開關使用的時,S極和D極之間幾乎沒有壓降。

在實際使用中,一般G極接MCU控制管腳,S極接電源正極VCC,D極接器件的輸入。實際使用中的一個樣例如下:

P沟道mosfet

RF_CTRL为低电平的时候,RF_RXD 和 RF_TXD上的电压为VDD。

下面電路爲P溝道MOS管用作電路切換開關使用電路:

P沟道mosfet

電路分析如下:

pmos的開啓條件是VGS電壓爲負壓,並且電壓的絕對值大于最低開啓電壓,一般小功率的PMOS管的最小開啓電壓爲0.7V左右,假設電池充滿電,電壓爲4.2V,VGS=-4.2V,PMOS是導通的,電路是沒有問題的。當5V電壓時,G極的電壓爲5V,S極的電壓爲5VV-二極管壓降(0.5左右)=4.5V,PMOS管關段,當沒有5V電壓時,G極電壓下拉爲0V,S極的電壓爲電池電壓(假設電池充滿電4.2V)-MOS管未導通二極管壓降(0.5V)=3.7,這樣PMOS就導通,二極管壓降就沒有了這樣VGS=-4.2V.PMOS管導通對負載供電。在這裏用一個肖特基二極管(SS12)也可以解決這個問題,不過就是有0.3V左右的電壓降。這裏使用PMOS管,PMOS管完全導通,內阻比較小,優與肖特基,幾乎沒有壓降。不過下拉電阻使用的有點大,驅動PMOS不需要電流的,只要電壓達到就可以了,可以使用大電阻,減少工作電流,推薦使用10K-100K左右的電阻。

p溝道mosfet参数

深圳市可易亚半导体科技有限公司.是一家专业从事中、大、功率場效應管(MOSFET)、快速恢复二极管、三端穩壓管开发设计,集研发、生产和销售为一体的国家高新技术企业。这里主要是讲述P沟道mosfet的参数、型号。

P沟道mosfet

P沟道mosfet

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