详解MOS管的导通条件和过程

1. MOS管导通条件

 

MOS管的导通与截止由栅源电压来控制,对于增强型MOS管来说,N沟道的管子加正向电压即导通,P沟道的管子则加反向电压。

 

一般2V~4V就可以了。但是,MOS管分为增强型(常开型)和耗尽型(常闭型),增强型的管子是需要加电压才能导通的,而耗尽型管子本来就处于导通状态,加栅源电压是为了使其截止。

 

开关只有两种状态通和断,开关电路用于数字电路时,输出电位接近0V时表示0,输出电位接近电源电压时表示1。

 

2. MOS管导通过程

 

导通时序可分为to~t1、t1~t2、 t2~t3 、t3~t4四个时间段,这四个时间段有不同的等效电路。

1. t0-t1:Cgs开始充电,栅极电压还没有到达Vgs(th),导电沟道没有形成,MOSFET仍处于关闭状态。

 

2. t1-t2:GS间电压到达Vgs(th),DS间导电沟道开始形成,MOSFET开启,DS电流增加到ID, Cgs继续充电,Vgs由Vgs(th)指数增长到Va。

 

3.  t2-t3:MOSFET的DS电压降至与Vgs相同,产生Millier效应,Cgd电容大大增加,栅极电流持续流过,由于Cgd电容急剧增大,抑制了栅极电压对Cgs的充电,从而使得Vgs近乎水平状态,Cgd电容上电压增加,而DS电容上的电压继续减小。

 

4.  t3-t4:至t3时刻,MOSFET的DS电压降至饱和导通时的电压,Millier效应影响变小,Cgd电容变小并和Cgs电容一起由外部驱动电压充电, Cgs电容的电压上升,至t4时刻为止.此时Cgs电容电压已达稳态,DS间电压也达最小,MOSFET完全开启。

作者:极客石头

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