用理論解釋場效應(yīng)管在電路中如何控制電流大小-場效應(yīng)管作用與參數(shù)-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2018-12-20
場效應(yīng)管主要有兩種類型（junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（metal-oxide semiconductor FET，簡稱MOS-FET）。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高（107～1015Ω）、噪聲小、功耗低、動態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競爭者。
場效應(yīng)管（FET）是利用控制輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件，并以此命名。
由于它僅靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電，又稱單極型晶體管。FET 英文為Field Effect Transistor，簡寫成FET。
MOS管是電壓控制器件，也就是需要使用電壓控制G腳來實(shí)現(xiàn)對管子電流的控制。
般市面上最常見的是增強(qiáng)型N溝通MOS管，你可以用一個電壓來控制G的電壓，MOS管導(dǎo)通電壓一般在2-4V，不過要完全控制，這個值要上升到10V左右。給你推薦一種方法。
基本方法：用一個控制電壓（比較器同相輸入端）和一個參考電壓（比較器反相輸入端），同時進(jìn)入電壓比較器（比較器電源接正12V和地，比如LM358當(dāng)比較器），比較器的輸出經(jīng)過5.1K電阻上拉后接G腳，如果控制電壓比參考電壓高，則控制MOS管導(dǎo)通輸出電流。
參考電壓可以來自于采樣電阻，也就是在NMOS的S極接一個大功率小電阻后接地，這個電阻做電流采樣，當(dāng)電流流過電阻后會形成電壓，把它放大處理后做參考。
剛開始的時候，電流很小，所以控制電壓比參考電壓高很多，這時候G腳基本上都加了12V，可以使管子迅速導(dǎo)通，在很短時間后，當(dāng)電流增大逐步達(dá)到某個值時，參考電壓迅速上升，與控制電壓接近并超過時，比較器就輸出低電平（接近0V）使管子截止，電流減小。然后電流減少后，參考電壓又下去，管子又導(dǎo)通，電流又增大。然后周而復(fù)始。
如果你用D/A輸出代替控制電壓，則可以獲得對MOS管的精確控制，我們以前實(shí)現(xiàn)過輸出范圍10-2000mA，步進(jìn)1mA，輸出電流精度正負(fù)1mA的水平。
（1）場效應(yīng)管是電壓控制器件，它通過VGS（柵源電壓）來控制ID（漏極電流）；
（2）場效應(yīng)管的控制輸入端電流極小，因此它的輸入電阻（10～10Ω）很大。
（3）它是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，因此它的溫度穩(wěn)定性較好；
（4）它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù)；
（5）場效應(yīng)管的抗輻射能力強(qiáng)；
（6）由于它不存在雜亂運(yùn)動的電子擴(kuò)散引起的散粒噪聲，所以噪聲低。
1.場效應(yīng)管可應(yīng)用于放大。由于場效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高，因此耦合電容可以容量較小，不必使用電解電容器。
2.場效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換。
3.場效應(yīng)管可以用作可變電阻。
4.場效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。
5.場效應(yīng)管可以用作電子開關(guān)。
場效應(yīng)管的參數(shù)很多，包括直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)，但普通運(yùn)用時只需關(guān)注以下主要參數(shù)：飽和漏源電流IDSS夾斷電壓Up，（結(jié)型管和耗盡型絕緣柵管，或開啟電壓UT（加強(qiáng)型絕緣柵管）、跨導(dǎo)gm、漏源擊穿電壓BUDS、最大耗散功率PDSM和最大漏源電流IDSM。
（1）飽和漏源電流
飽和漏源電流IDSS是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管中，柵極電壓UGS＝0時的漏源電流。
（2）夾斷電壓
夾斷電壓UP是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管中，使漏源間剛截止時的柵極電壓。如同4-25所示為N溝道管的UGS一ID曲線，可明白看出IDSS和UP的意義。如圖4-26所示為P溝道管的UGS-ID曲線。
（3）開啟電壓
開啟電壓UT是指加強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管中，使漏源間剛導(dǎo)通時的柵極電壓。如圖4-27所示為N溝道管的UGS-ID曲線，可明白看出UT的意義。如圖4-28所示為P溝道管的UGS-ID曲線。
（4）跨導(dǎo)
跨導(dǎo)gm是表示柵源電壓UGS對漏極電流ID的控制才能，即漏極電流ID變化量與柵源電壓UGS變化量的比值。9m是權(quán)衡場效應(yīng)管放大才能的重要參數(shù)。
（5）漏源擊穿電壓
漏源擊穿電壓BUDS是指柵源電壓UGS一定時，場效應(yīng)管正常工作所能接受的最大漏源電壓。這是一項極限參數(shù)，加在場效應(yīng)管上的工作電壓必需小于BUDS。
（6）最大耗散功率
最大耗散功率PDSM也是—項極限參數(shù)，是指場效應(yīng)管性能不變壞時所允許的最大漏源耗散功率。運(yùn)用時場效應(yīng)管實(shí)踐功耗應(yīng)小于PDSM并留有—定余量。
（7）最大漏源電流
最大漏源電流IDSM是另一項極限參數(shù)，是指場效應(yīng)管正常工作時，漏源間所允許經(jīng)過的最大電流。場效應(yīng)管的工作電流不應(yīng)超越IDSM。
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