P溝道MOS管工作原理金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)(MOS)晶體管可分為N溝道與P溝道兩大類, P溝道硅MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管在N型硅襯底上有兩個(gè)P+區(qū),分別叫做源極和漏極,兩極之間不通導(dǎo),柵極上加有足夠的正電壓(源極接地)時(shí),柵極下的N型硅表面呈現(xiàn)P型反型層,成為銜接源極和漏極的溝道。
PMOS的特性,Vgs小于一定的值就會(huì)導(dǎo)通,適合用于源極接VCC時(shí)的情況(高端驅(qū)動(dòng))。但是,固然PMOS可以很便當(dāng)?shù)赜米鞲叨蓑?qū)動(dòng),但由于導(dǎo)通電阻大,價(jià)錢(qián)貴,交流種類少等緣由,在高端驅(qū)動(dòng)中,通常還是運(yùn)用NMOS。電路分析如下:pmos的開(kāi)啟條件是VGS電壓為負(fù)壓,并且電壓的絕對(duì)值大于最低開(kāi)啟電壓,普通小功率的PMOS管的最小開(kāi)啟電壓為0.7V左右,假定電池充溢電,電壓為4.2V,VGS=-4.2V,PMOS是導(dǎo)通的,電路是沒(méi)有問(wèn)題的。當(dāng)5V電壓時(shí),G極的電壓為5V,S極的電壓為5VV-二極管壓降(0.5左右)=4.5V,PMOS管關(guān)段,當(dāng)沒(méi)有5V電壓時(shí),G極電壓下拉為0V,S極的電壓為電池電壓(假定電池充溢電4.2V)-MOS管未導(dǎo)通二極管壓降(0.5V)=3.7,這樣PMOS就導(dǎo)通,二極管壓降就沒(méi)有了這樣VGS=-4.2V.PMOS管導(dǎo)通對(duì)負(fù)載供電。在這里用一個(gè)肖特基二極管(SS12)也可以處置這個(gè)問(wèn)題,不過(guò)就是有0.3V左右的電壓降。這里運(yùn)用PMOS管,PMOS管完好導(dǎo)通,內(nèi)阻比較小,優(yōu)與肖特基,幾乎沒(méi)有壓降。不過(guò)下拉電阻運(yùn)用的有點(diǎn)大,驅(qū)動(dòng)PMOS不需求電流的,只需電壓抵達(dá)就可以了,可以運(yùn)用大電阻,減少工作電流,推薦運(yùn)用10K-100K左右的電阻。
P溝道MOS晶體管的空穴遷移率低,因而在MOS晶體管的幾何尺寸和工作電壓絕對(duì)值相等的情況下,PMOS晶體管的跨導(dǎo)小于N溝道MOS晶體管。此外,P溝道MOS晶體管閾值電壓的絕對(duì)值普通偏高,央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。PMOS因邏輯擺幅大,充電放電過(guò)程長(zhǎng),加之器件跨導(dǎo)小,所以工作速度更低,在NMOS電路(見(jiàn)N溝道金屬—氧化物—半導(dǎo)體集成電路)呈現(xiàn)之后,多數(shù)已為NMOS電路所取代。只是,因PMOS電路工藝簡(jiǎn)單,價(jià)錢(qián)低價(jià),有些中范圍和小范圍數(shù)字控制電路仍采用PMOS電路技術(shù)。
改動(dòng)?xùn)艍嚎梢愿膭?dòng)溝道中的電子密度,從而改動(dòng)溝道的電阻。這種MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管稱為P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。假定N型硅襯底表面不加?xùn)艍壕鸵汛嬖赑型反型層溝道,加上恰當(dāng)?shù)钠珘?,可使溝道的電阻增大或減小。這樣的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管稱為P溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。統(tǒng)稱為PMOS晶體管。
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