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      MOS管的開關特性

      2019年06月25日 15:23 陳翠 作者: 用戶評論(0

      MOS管的開關特性

      1、靜態特性

      MOS管作為開關元件,同樣是工作在截止或導通兩種狀態。由于MOS管是電壓控制元件,所以主要由柵源電壓uGS決定其工作狀態。

      工作特性如下:

      uGS開啟電壓UT:MOS管工作在截止區,漏源電流iDS基本為0,輸出電壓uDS≈UDD,MOS管處于“斷開”狀態,其等效電路如下圖所示。

      MOS管的開關特性

      uGS》開啟電壓UT:MOS管工作在導通區,漏源電流iDS=UDD/(RD+rDS)。其中,rDS為MOS管導通時的漏源電阻。輸出電壓UDS=UDD·rDS/(RD+rDS),如果rDS《RD,則uDS≈0V,MOS管處于“接通”狀態,其等效電路如上圖(c)所示。

      2、動態特性

      MOS管在導通與截止兩種狀態發生轉換時同樣存在過渡過程,但其動態特性主要取決于與電路有關的雜散電容充、放電所需的時間,而管子本身導通和截止時電荷積累和消散的時間是很小的。下圖分別給出了一個NMOS管組成的電路及其動態特性示意圖。

      MOS管的開關特性

      當輸入電壓ui由高變低,MOS管由導通狀態轉換為截止狀態時,電源UDD通過RD向雜散電容CL充電,充電時間常數τ1=RDCL,所以,輸出電壓uo要通過一定延時才由低電平變為高電平。

      當輸入電壓ui由低變高,MOS管由截止狀態轉換為導通狀態時,雜散電容CL上的電荷通過rDS進行放電,其放電時間常數τ2≈rDSCL??梢?,輸出電壓Uo也要經過一定延時才能轉變成低電平。但因為rDS比RD小得多,所以,由截止到導通的轉換時間比由導通到截止的轉換時間要短。

      由于MOS管導通時的漏源電阻rDS比晶體三極管的飽和電阻rCES要大得多,漏極外接電阻RD也比晶體管集電極電阻RC大,所以,MOS管的充、放電時間較長,使MOS管的開關速度比晶體三極管的開關速度低。不過,在CMOS電路中,由于充電電路和放電電路都是低阻電路,因此,其充、放電過程都比較快,從而使CMOS電路有較高的開關速度。

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      ( 發表人:陳翠 )

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