电子技术（5）——FET-典型全控型器件

1.概述

金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）
结构和工作原理：MOSFET是一种电压控制器件，利用金属氧化物半导体场效应控制导通状态。它有三个电极：栅极（G）、漏极（D）、源极（S）。通过在栅极和源极之间施加电压，可以控制漏极和源极之间的电流。

MOSFET的两种基本类型为：耗尽型（D）和增强型（E）

NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况（高端驱动）。但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS.

图2-20a给出了N沟道增强型D-MOS中一个单元的截面图；电力MOS-FET的电气图形符号如图2-20b所示。

第一步：选用N沟道还是P沟道

第二步：确定额定电流

选择MOSFET的额定电流。视电路结构而定，该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。与电压的情况相似，设计人员必须确保所选的MOSFET能承受这个额定电流，即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。

第三步：确定热要求

器件的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积（结温=最大环境温度+［热阻&TImes;功率耗散］）。

第四步：静态特性和动态特性

MOS管作为开关元件，同样是工作在截止或导通两种状态。由于MOS管是电压控制元件，所以主要由栅源电压VGS决定其工作状态。

特点：
高输入阻抗：栅极几乎不吸收电流，功耗低。
快速开关：由于是电压控制，MOSFET可以实现高频开关。
低导通电阻：在导通状态下，漏极和源极之间的电阻较低。
应用：开关电源、功率放大器、DC-DC转换器。