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谈谈MOS场效应管及运放OPA

助工
2019-11-24 21:23:59    评分

 关于学电的,总归离不开模电。按理说,场管不是教材的重点,但目前实际中应用最广,远远超过双极型晶体管(BJT)。场效应管,包括最常见的MOSFET,在电源、照明、开关、充电等等领域随处可见。 运放在今天的应用,也是如火如荼。比较器、ADC、DAC、电源、仪表、等等离不开运放。


        一、场效应管

        场效应管是只有一种载流子参与导电的半导体器件,是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。有 N 沟道和 P 沟道两种器件。有结型场管和绝缘栅型场管 IGFET 之分。IGFET 又称金属-氧化物-半导体管 MOSFET。MOS 场效应管有增强型 EMOS 和耗尽型 DMOS 两大类,每一类有 N 沟道和 P 沟道两种导电类型。


        学习时,可将 MOSFET 和 BJT 比较,就很容易掌握,功率 MOSFET 是一种高输入阻抗、电压控制型器件,BJT 则是一种低阻抗、电流控制型器件。再比较二者的驱动电路,功率 MOSFET 的驱动电路相对简单。BJT 可能需要多达 20% 的额定集电极电流以保证饱和度,而 MOSFET 需要的驱动电流则小得多,而且通常可以直接由 CMOS 或者集电极开路 TTL 驱动电路驱动。其次,MOSFET 的开关速度比较迅速,MOSFET 是一种多数载流子器件,能够以较高的速度工作,因为没有电荷存储效应。其三,MOSFET 没有二次击穿失效机理,它在温度越高时往往耐力越强,而且发生热击穿的可能性越低。它们还可以在较宽的温度范围内提供较好的性能。此外,MOSFET 具有并行工作能力,具有正的电阻温度系数。温度较高的器件往往把电流导向其它MOSFET,允许并行电路配置。而且,MOSFET 的漏极和源极之间形成的寄生二极管可以充当箝位二极管,在电感性负载开关中特别有用。

        场管有两种工作模式,即开关模式或线性模式。所谓开关模式,就是器件充当一个简单的开关,在开与关两个状态之间切换。线性工作模式是指器件工作在某个特性曲线中的线性部分,但也未必如此。此处的“线性”是指 MOSFET 保持连续性的工作状态,此时漏电流是所施加在栅极和源极之间电压的函数。它的线性工作模式与开关工作模式之间的区别是,在开关电路中,MOSFET 的漏电流是由外部元件确定的,而在线性电路设计中却并非如此。


        二、运放

        运放所传递和处理的信号,包括直流信号、交流信号,以及交、直流叠加在一起的合成信号。而且该信号是按“比例(有符号+或-,如:同相比例或反相比例)”进行的。不一定全是“放大”,某些场合也可能是衰减(如:比例系数或传递函数 K=Vo/Vi=-1/10)。

        运放直流指标有输入失调电压、输入失调电压的温度漂移(简称输入失调电压温漂)、输入偏置电流、输入失调电流、输入失调电流温漂、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰-峰值电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压。

        交流指标有开环带宽、单位增益带宽、转换速率SR、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。

       我认为,选择运放,可以只侧重考虑三个参数:输入偏置电流、供电电源和单位增益带宽。





关键词: MOSFET     场效应管     运放     运算放大器    

助工
2019-11-24 21:43:07    评分
2楼

有结型场管,也就是结型场效应管 JFET,现在用的人好像很少很少了,多数是绝缘栅型(MOSFET)。



工程师
2019-11-24 21:55:18    评分
3楼

又温习了一便基础知识,分享分享!


助工
2019-11-24 23:36:33    评分
4楼

MOS管和运放,都是很重要的器件,理解它们的特性,还是要多练或实践


工程师
2019-11-26 22:46:16    评分
5楼

现在很少人用场效应管了


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