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MOS管 |
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考察一個更簡單的器件——MOS電容——能更好的理解MOS管。這個器件有兩個電極,一個是金屬,另一個是extrinsic silicon(外在硅),他們之間由一薄層二氧化硅分隔開。金屬極就是GATE,而半導體端就是backgate或者body。他們之間的絕緣氧化層稱為gate dielectric(柵介質)。圖示中的器件有一個輕摻雜P型硅做成的backgate。這個MOS 電容的電特性能通過把backgate接地,gate接不同的電壓來說明。MOS電容的GATE電位是0V。金屬GATE和半導體BACKGATE在WORK FUNCTION上的差異在電介質上產生了一個小電場。在器件中,這個電場使金屬極帶輕微的正電位,P型硅負電位。這個電場把硅中底層的電子吸引到表面來,它同時把空穴排斥出表面。這個電場太弱了,所以載流子濃度的變化非常小,對器件整體的特性影響也非常小。
MOS電容:(A)未偏置(VBG=0V),(B)反轉(VBG=3V),(C)積累(VBG=-3V)。
正是當MOS電容的GATE相對于backgate是負電壓時的情況。電場反轉,往表面吸引空穴排斥電子。硅表層看上去更重的摻雜了,這個器件被認為是處于accumulation狀態了。
做電源設計,或者做驅動方面的電路,難免要用到MOS管。MOS管有很多種類,也有很多作用。做電源或者驅動的使用,當然就是用它的開關作用。
無論N型或者P型MOS管,其工作原理本質是一樣的。MOS管是由加在輸入端柵極的電壓來控制輸出端漏極的電流。MOS管是壓控器件它通過加在柵極上的電壓控制器件的特性,不會發生像三極管做開關時的因基極電流引起的電荷存儲效應,因此在開關應用中,MOS管的開關速度應該比三極管快。
MOS管的作用是什么?
目前主板或顯卡上所采用的MOS管并不是太多,一般有10個左右,主要原因是大部分MOS管被整合到IC芯片中去了。由于MOS管主要是為配件提供穩定的電壓,所以它一般使用在CPU、AGP插槽和內存插槽附近。其中在CPU與AGP插槽附近各安排一組MOS管,而內存插槽則共用了一組MOS管,MOS管一般是以兩個組成一組的形式出現主板上的。
判斷源極S、漏極D
將萬用表撥至R×1k檔分別丈量三個管腳之間的電阻。用交換表筆法測兩次電阻,其中電阻值較低(一般為幾千歐至十幾千歐)的一次為正向電阻,此時黑表筆的是S極,紅表筆接D極。因為測試前提不同,測出的RDS(on)值比手冊中給出的典型值要高一些。
MOS管的檢測主要是判斷MOS管漏電、短路、斷路、放大。
其步驟如下:
假如有阻值沒被測MOS管有漏電現象。
1、把連接柵極和源極的電阻移開,萬用表紅黑筆不變,假如移開電阻后表針慢慢逐步退回到高阻或無限大,則MOS管漏電,不變則完好
2、然后一根導線把MOS管的柵極和源極連接起來,假如指針立刻返回無限大,則MOS完好。
3、把紅筆接到MOS的源極S上,黑筆接到MOS管的漏極上,好的表針指示應該是無限大。
4、用一只100KΩ-200KΩ的電阻連在柵極和漏極上,然后把紅筆接到MOS的源極S上,黑筆接到MOS管的漏極上,這時表針指示的值一般是0,這時是下電荷通過這個電阻對MOS管的柵極充電,產生柵極電場,因為電場產生導致導電溝道致使漏極和源極導通,故萬用表指針偏轉,偏轉的角度大,放電性越好。